Изследователски екип, ръководен от професор Кристоф Бекер-Поли от Института по биохимия
„За първи път показахме, че ензимният комплексмеприн α и меприн β, разположени върху чревните клетки, влияят върху състава на микробиома чрез обработка на субстрата галектин-3“, обясни първият автор Синтия Бюлк, доктор по философия и студент в Института по биохимия в университета Кил. В същото време самият микробиом влияе върху този процес.
Изследователите са изследвали взаимодействието на регулиранетоензимен комплекс в миши модели с различни бактериални колонизации. Те се фокусираха върху разграждащите протеини ензими меприн α и меприн β, които са силно експресирани в здравите черва и са намалени при хронично възпалително заболяване на червата (IBD). Хроничните възпалителни заболявания на червата са група от чревни заболявания, които включват улцерозен колит (UC) и болестта на Crohn (CD, чревна грануломатоза). И двете патологии, с прогресиращ курс, често водят до увреждане и дори смърт.
„От една страна, искахме да разберем функциятамеприни в тънките и дебелите черва, а от друга страна, за да разберем как се регулира чревният микробиом“, обясняват авторите на изследването. Меприн протеазите се намират в цялото черво и присъстват като меприн α/β комплекс в дебелото черво, но не са типични храносмилателни ензими. За да изяснят техните функции, изследователите са използвали метод, базиран на масспектрометрия. Целта е да се намерят субстрати, които се обработват от ензимния комплекс. В резултат учените идентифицираха галектин-3.
Постоянно се произвежда във вилитечервата и се намира както вътре, така и извън клетките, в лигавичния слой. Галектин-3 взаимодейства с бактериите, например чрез аглутинация. Проучването показа, че протеолитичното разцепване на галектин-3 от меприн α/β води до променени микробни свързващи свойства. В същото време, в зависимост от бактериалния състав, ензимната обработка на галектин-3 се променя.
Протеолитична обработка на галектин-3 от мепринα/β в червата се регулира от микробиома (A), но също така модулира състава на микробиома (B). Той играе важна роля в бактериалната аглутинация (C) и е свързан с възпалителни процеси (D).
Следователно, разцепването на галектин-3 от ензимакомплексът меприн α/β е критичен за хомеостазата на микробиома на гостоприемника. Кредит: K. Bülk, Институт по биохимия, Университет в Кил (изображение, създадено с помощта на BioRender)
Учените също установиха, че ензимнитеразцепването на галектин-3 води до силна аглутинация (слепване) и елиминиране на патогена Pseudomonas aeruginosa (известен също като Pseudomonas aeruginosa). Този вид грам-отрицателни, аеробни, подвижни, пръчковидни бактерии живеят във вода и почва и са причинител на нозокомиални инфекции при хората. Лечението е трудно поради висока резистентност към антибиотици.
Изследователите заключават, че разцепването на галектин-3 от ензимния комплекс meprin α/β е от решаващо значение за хомеостазата на микробиома на гостоприемника.
Прочетете още:
Оказа се, че фотосинтезата не работи така, както смятат учените. Сега искат да го хакнат
Далечната радиогалактика се оказа черна дупка, която е насочена директно към Земята
Откриха начин за намаляване на теглото и кръвната захар. Учените обещават ефект от операцията
На корицата: Ензим полиневридин-алдехид естераза
Предоставено от: Yang L, Hill M, Wang M, Panjikar S, Stöckigt J (2009). doi: 10.1002/anie.200900150, PMID 19496101