Биология

Биохимики смогли пронаблюдать за «неуловимыми» метаболонами

Oak Ridge National Laboratory

Исследователи из Университета штата Пенсильвания использовали новую технологию визуализации в сочетании с масс-спектрометрией и смогли впервые непосредственно наблюдать комплексы метаболитов — метаболоны. Статья об открытии опубликована в журнале Science.

Метаболоны — это нестабильные комплексы, образующиеся посредством нековалентных связей между несколькими последовательными метаболитами (продуктами обмена веществ). Эти комплексы были предсказаны еще 40 лет назад, но непосредственно наблюдать их удалось только в 2017 году у термофильного гриба Chaetomium thermophilum. Однако тогда изображения получились достаточно расплывчатыми, даже несмотря на то, что авторы использовали масс-спектрометрию с криоэлектронной микроскопией.

В новой работе ученые поставили цель зафиксировать метаболон, участвующий в биосинтезе пурина — важного компонента в биологических процессах, который составляет основу пуриновых оснований РНК и ДНК, а также различных коферментов и токсинов. Этот метаболон получил название «пуриносом». Ученые пытались увидеть его в клетках линии HeLa, представляющих собой клетки рака шейки матки.

В результате исследователи показали, что такой метаболон состоит по меньшей мере из девяти ферментов, действующих совместно и проявляющих при этом синергию, которая позволяет увеличить их эффективность в семь раз. Исследователи идентифицировали пуриносомы меньше микрометра в диаметре, используя новую систему визуализации, основанную на вторичной ионной масс-спектрометрии. Она позволила ученым увидеть интактные биомолекулы с высокой чувствительностью и визуализировать их in situ в отдельных клетках.

Также исследователи нашли доказательство каналирования — переноса метаболонов благодаря их отталкиванию со стороны ферментов, расположенных очень близко к ним. Это облегчает поглощение субстратов, генерируемых митохондриями, которые являются участниками метаболического пути синтеза пуринов. Результаты этой работы позволят в перспективе разработать, например, новые методы лечения рака.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.