Дослідницька група під керівництвом професора Крістофа Беккера-Полі з Інституту біохімії
«Вперше ми показали, що комплекс ферментівмеприну α і меприну β, розташованих на клітинах кишечника, впливає на склад мікробіома, обробляючи субстрат галектин-3»,— пояснила перший автор Синтія Бюльк, доктор філософії та студент Інституту біохімії Кільського університету. При цьому сам мікробіом впливає на цей процес.
Дослідники вивчили взаємодію регулюванняферментного комплексу на моделях мишей з різною бактеріальною колонізацією. Вони зосередилися на ферментах, що розщеплюють білок меприн α і меприн β, які сильно експресуються в здоровому кишечнику і знижуються при хронічному запальному захворюванні кишечника (ВЗК). Хронічні запальні захворювання кишечника - це група захворювань кишечника, яка включає в себе неспецифічний виразковий коліт (НЯК) і хвороба Крона (БК, гранулематоз кишечника). Обидві ці патології при прогресуючому перебігу нерідко призводять до інвалідності і навіть смерті.
«З одного боку, ми хотіли з'ясувати функціюмепринів у тонкому та товстому кишечнику, а з другою — зрозуміти, як регулюється кишковий мікробіом», — пояснюють автори дослідження. Протеази меприну зустрічаються по всьому кишечнику і присутні у виді комплексу мепринів α/β в товстій кишці, але не це типові травні ферменти. Щоб прояснити їх функції, дослідники застосували метод, заснований на мас-спектрометрії. Мета - знайти субстрати, які обробляються ферментним комплексом. У підсумку, вчені ідентифікували галектин-3.
Він постійно виробляється в ворсинкахкишечника і знаходиться як усередині клітин, так і поза їх, в слизовому шарі. Галектин-3 взаємодіє з бактеріями, наприклад, шляхом аглютинації. Дослідження показало, що протеолітичне розщеплення галектину-3 меприном α/β призводило до зміни властивостей зв'язування мікробів. При цьому, в залежності від бактеріального складу змінюється ферментативний процесинг галектину-3.
Протеолітичний процесинг галектину-3 меприномα/β в кишечнику регулюється мікробіомом (A), але також модулює склад мікробіома (B). Це грає важливу роль в аглютинації бактерій (С) і пов'язано із запальними процесами (Г).
Отже, розщеплення галектину-3 ферментнимкомплексом меприну α/β має вирішальне значення для гомеостазу мікробіома господаря. Автори та права: К. Бюльк, Інститут біохімії Кільського університету (рисунок створений за допомогою BioRender)
Вчені також з'ясували, що ферментативнерозщеплення галектину-3 призводить до сильної аглютинації (злипання) і елімінації збудника Pseudomonas aeruginosa (також відомий як синьогнійна паличка). Цей вид грамнегативних аеробних рухливих паличкоподібних бактерій мешкає у воді, грунті, збудник внутрішньолікарняних інфекцій у людини. Лікування важко через високу стійкість до антибіотиків.
Дослідники дійшли висновку, що розщеплення галектину-3 ферментним комплексом меприну α/β має вирішальне значення для гомеостазу мікробіома господаря.
Читати далі:
Виявилося, що фотосинтез працює не так, як вважали вчені. Тепер його хочуть «зламати»
Далека радіогалактика виявилася чорною діркою, яка спрямована прямо на Землю
Знайдено спосіб зниження ваги та цукру в крові. Вчені обіцяють ефект як під час операції
На обкладинці: Enzyme Polyneuridine-Aldehyde Esterase
Надано: Ян Л., Хілл М., Ван М., Панджікар С., Штекігт Дж. (2009). doi: 10.1002/anie.200900150, PMID 19496101