Pētniecības grupa, ko vadīja profesors Kristofs Bekers-Pauly no Bioķīmijas institūta
"Pirmo reizi mēs esam parādījuši, ka fermentu komplekssmeprīns α un meprīns β, kas atrodas uz zarnu šūnām, ietekmē mikrobioma sastāvu, apstrādājot substrātu galektīnu-3, ”skaidroja pirmā autore Sintija Bulka, PhD un Ķīles Universitātes Bioķīmijas institūta studente. Tajā pašā laikā pats mikrobioms ietekmē šo procesu.
Pētnieki ir pētījuši regulējuma mijiedarbībuenzīmu komplekss peļu modeļos ar dažādām baktēriju kolonizācijām. Viņi koncentrējās uz proteīnu noārdošiem enzīmiem meprīnu α un meprīnu β, kas ir ļoti izteikti veselajās zarnās un ir samazināti hroniskas iekaisīgas zarnu slimības (IBD) gadījumā. Hroniskas iekaisīgas zarnu slimības ir zarnu slimību grupa, kas ietver čūlaino kolītu (UC) un Krona slimību (CD, zarnu granulomatozi). Abas šīs patoloģijas ar progresējošu gaitu bieži noved pie invaliditātes un pat nāves.
“No vienas puses, mēs vēlējāmies izdomāt funkcijumeprins tievajās un resnajās zarnās, un, no otras puses, lai saprastu, kā tiek regulēts zarnu mikrobioms,” skaidro pētījuma autori. Meprīna proteāzes ir atrodamas visā zarnā un atrodas kā meprīna α/β komplekss resnajā zarnā, bet nav tipiski gremošanas enzīmi. Lai noskaidrotu savas funkcijas, pētnieki izmantoja metodi, kuras pamatā ir masas spektrometrija. Mērķis ir atrast substrātus, kurus apstrādā fermentu komplekss. Rezultātā zinātnieki identificēja galektīnu-3.
Tas tiek pastāvīgi ražots villizarnās un atrodas gan šūnās, gan ārpus tām, gļotādas slānī. Galektīns-3 mijiedarbojas ar baktērijām, piemēram, aglutinācijas ceļā. Pētījums parādīja, ka galektīna-3 proteolītiskā šķelšanās ar meprīnu α/β izraisīja izmainītas mikrobu saistīšanās īpašības. Tajā pašā laikā, atkarībā no baktēriju sastāva, mainās galektīna-3 fermentatīvā apstrāde.
Galektīna-3 proteolītiskā apstrāde ar meprīnuα/β zarnās regulē mikrobioms (A), bet arī modulē mikrobioma sastāvu (B). Tam ir svarīga loma baktēriju aglutinācijā (C) un ir saistīta ar iekaisuma procesiem (D).
Tāpēc galektīna-3 šķelšanās ar fermentumeprina α/β komplekss ir būtisks saimnieka mikrobioma homeostāzei. Kredīts: K. Bülk, Ķīles Universitātes Bioķīmijas institūts (attēls izveidots, izmantojot BioRender)
Zinātnieki arī atklāja, ka fermentatīvsgalektīna-3 šķelšanās izraisa spēcīgu aglutināciju (saķeršanos) un patogēna Pseudomonas aeruginosa (pazīstama arī kā Pseudomonas aeruginosa) elimināciju. Šāda veida gramnegatīvās, aerobās, kustīgās, stieņveida baktērijas dzīvo ūdenī un augsnē un ir cilvēku nozokomiālo infekciju izraisītājs. Ārstēšana ir sarežģīta, jo ir augsta rezistence pret antibiotikām.
Pētnieki secināja, ka galektīna-3 šķelšanās ar meprina α / β enzīmu kompleksu ir ļoti svarīga saimniekorganisma mikrobiomu homeostāzei.
Lasīt vairāk:
Izrādījās, ka fotosintēze nedarbojas tā, kā domāja zinātnieki. Tagad viņi vēlas to uzlauzt
Tāla radio galaktika izrādījās melnais caurums, kas ir vērsts tieši uz Zemi
Ir atrasts veids, kā samazināt svaru un cukura līmeni asinīs. Zinātnieki sola operācijas efektu
Uz vāka: enzīma polineiridīna-aldehīda esterāze
Piedalījušies: Yang L, Hill M, Wang M, Panjikar S, Stöckigt J (2009). doi: 10.1002/anie.200900150, PMID 19496101