Mokslininkų grupė, vadovaujama prof. Christoph Becker-Poly iš Biochemijos instituto
„Pirmą kartą parodėme, kad fermentų kompleksasmeprinas α ir meprinas β, esantys žarnyno ląstelėse, įtakoja mikrobiomo sudėtį, apdorojant substratą galektiną-3“, – aiškino pirmoji autorė Cynthia Bülk, doktorantė ir Kylio universiteto Biochemijos instituto studentė. Tuo pačiu metu šiam procesui įtakos turi pati mikrobioma.
Mokslininkai ištyrė reguliavimo sąveikąfermentų kompleksas pelių modeliuose su įvairiomis bakterijų kolonizacijomis. Jie sutelkė dėmesį į baltymus skaidančius fermentus mepriną α ir mepriną β, kurie yra labai išreikšti sveikame žarnyne ir sumažėja sergant lėtine uždegimine žarnyno liga (IBD). Lėtinės uždegiminės žarnyno ligos – tai žarnyno ligų grupė, kuriai priklauso opinis kolitas (UC) ir Krono liga (CD, žarnyno granulomatozė). Abi šios patologijos, progresuojančios, dažnai sukelia negalią ir net mirtį.
„Viena vertus, norėjome išsiaiškinti funkcijąmeprinų plonojoje ir storojoje žarnoje, o kita vertus, suprasti, kaip reguliuojamas žarnyno mikrobiomas“, – aiškina tyrimo autoriai. Meprino proteazės randamos visame žarnyne ir yra kaip meprino α/β kompleksas gaubtinėje žarnoje, tačiau nėra tipiški virškinimo fermentai. Norėdami išsiaiškinti jų funkcijas, mokslininkai naudojo metodą, pagrįstą masės spektrometrija. Tikslas yra rasti substratus, kuriuos apdoroja fermentų kompleksas. Dėl to mokslininkai nustatė galektiną-3.
Jis nuolat gaminamas villiuosežarnyne ir yra tiek ląstelių viduje, tiek išorėje, gleiviniame sluoksnyje. Galektinas-3 sąveikauja su bakterijomis, pavyzdžiui, agliutinacijos būdu. Tyrimas parodė, kad proteolitinis galektino-3 skilimas meprinu α/β lėmė pakitusias mikrobų surišimo savybes. Tuo pačiu metu, priklausomai nuo bakterijų sudėties, pasikeičia galektino-3 fermentinis apdorojimas.
Proteolitinis galektino-3 apdorojimas meprinuα/β žarnyne reguliuoja mikrobiomas (A), bet taip pat moduliuoja mikrobiomų sudėtį (B). Jis atlieka svarbų vaidmenį bakterijų agliutinacijoje (C) ir yra susijęs su uždegiminiais procesais (D).
Todėl galektino-3 skilimas veikiant fermentuimeprino α/β kompleksas yra labai svarbus šeimininko mikrobiomo homeostazei. Autoriai: K. Bülk, Kylio universiteto Biochemijos institutas (vaizdas sukurtas naudojant BioRender)
Mokslininkai taip pat nustatė, kad fermentinisgalektino-3 skilimas sukelia stiprią agliutinaciją (sulipimą) ir patogeno Pseudomonas aeruginosa (taip pat žinomo kaip Pseudomonas aeruginosa) pašalinimą. Šio tipo gramneigiamos, aerobinės, judrios, lazdelės formos bakterijos gyvena vandenyje ir dirvožemyje ir yra žmonių hospitalinių infekcijų sukėlėjas. Gydymas yra sunkus dėl didelio atsparumo antibiotikams.
Tyrėjai padarė išvadą, kad galektino-3 skilimas meprino α / β fermentų kompleksu yra labai svarbus šeimininko mikrobiomų homeostazei.
Skaityti daugiau:
Paaiškėjo, kad fotosintezė neveikia taip, kaip manė mokslininkai. Dabar jie nori jį nulaužti
Tolima radijo galaktika pasirodė esanti juodoji skylė, nukreipta tiesiai į Žemę
Surado būdą, kaip sumažinti svorį ir cukraus kiekį kraujyje. Mokslininkai žada operacijos poveikį
Viršelyje: fermento polineuridino-aldehido esterazė
Prisidėjo: Yang L, Hill M, Wang M, Panjikar S, Stöckigt J (2009). doi: 10.1002/anie.200900150, PMID 19496101