Бактерии, способные превращать фосфонатные соединения в фосфаты для ускорения своего роста, разработали для этой цели арсенал из четырнадцати белков, примерно половина из которых – ферменты, необходимые для химического преобразования веществ. Пять из этих ферментов накапливаются в клетках в большом комплексе, называемом лиазным комплексом C-P, который может катализировать две из пяти реакций, необходимых для использования фосфонатного соединения для роста.
Международная группа, состоящая из исследователей из Департамента молекулярной биологии и генетики Орхусского университета и Совета медицинских исследований (MRC) в Кембридже, Великобритания, определила точную молекулярную структуру комплекса CP-лиазы, что делает возможным впервые понять, как на самом деле работает секретное оружие, используемое бактериями.
Используя рентгеновскую кристаллографию и электронную микроскопию, исследователи смогли получить чрезвычайно подробное представление о структуре четырех ферментов, а также о местонахождении пятого фермента в комплексе.
Результаты были только что опубликованы в научном журнале Nature, и ожидается, что они революционизируют наше понимание того, как бактерии могут выживать в суровых природных условиях, а также их способности расщеплять определенные антибиотики.
В долгосрочной перспективе результаты потенциально могут быть использованы для разработки методов удаления остатков пестицидов из питьевой воды, чтобы избежать устойчивости бактерий к антибиотикам и понять, как возникает парниковый эффект, поскольку значительный объем выбросов метана происходит из-за бактериального конверсия метилфосфоната в мировом океане.