Frusen kemi styr bakterieinfektioner
Två proteiner som binder till varandra sänker hastigheten på en kemisk reaktion som är central för sjukdomsförlopp hos bakterien Yersinia pseudotuberculosis, visar forskning vid Umeå universitet.
– Upptäckten banar väg för nya insikter inom reglering av bakteriell virulens, säger Magnus Wolf-Watz, forskare på Kemiska institutionen.
Kemister och molekylärbiologer vid Umeå universitet har gjort den gjort den oväntade upptäckten inom infektionsbiologi. En upptäckt som ger nya möjligheter att studera bakteriers sjukdomsframkallande förmåga, säger Magnus Wolf-Watz.
Injicerar gift med en nålliknande organcell
Yersinia pseudotuberculosis och många andra bakterier infekterar oss människor genom att injicera gifter, så kallade effektorproteiner, genom en nålliknande organell som kallas för injektisomen. Det har sedan tidigare varit känt att proteinet YscU har en viktig roll i regleringen av transport av effektorproteiner. YscU är speciellt och kan klyva sig självt i två delar, den ena delen kommer som en följd av detta att transporteras ut genom injektisomen.
Genom att kombinera biologiska experiment med studier på atomnivå upptäckte forskargruppen att ett annat protein, YscP, binder till YscU och reglerar dess självklyvning. När proteinerna band till varandra så gick självklyningen mycket långsammare.
Biologi och kemi går hand i hand
– Kemin bakom självklyvningen kyldes ned av interaktionen och reaktionen gick sålunda mycket långsammare. Resultatet exemplifierar att biologi och kemi nästan alltid går hand i hand. Detta är ett stort steg framåt som ger oss nya möjligheter att studera regleringen av sjukdomsprocessen, säger Hans Wolf-Watz.
Studierna på atomnivå gjordes med kärnmagnetisk resonansspektroskopi och utfördes på Kemiska institutionen vid NMR for life-plattformen som är Sveriges nationella infrastruktur för NMR.
– Faktum är att den initiala investering som Kempestiftelserna gjorde för att finansiera ett NMR-instrument banade väg för finansiering både från Wallenbergstiftelserna och SciLifeLab. Även protein expertise-plattformen hos oss var av betydelse för att forskningsprojektet skulle kunna genomföras, säger Magnus Wolf-Watz.
Läs mer om NMR-plattformen vid Umeå universitet
Yersinia pseudotuberculosis är en bakterie som är en nära släkting till Yersinia pestis som orsakade digerdöden i Europa på 1300-talet.Yersinia pseudotuberculosis använder samma mekanism som Y. pestis för att kolonisera värdorganismer och är en därmed en viktig modellorganism för generella studier av bakteriell virulens.
Bild: Yersinia sedd genom elektronmikroskop, längd 1,5 μm. By By NIAID (https://www.flickr.com/photos/niaid/7316086176/) [CC BY 2.0 or Public domain], via Wikimedia Commons
Artikel Journal of Biological Chemistry: Ho, O. et al: Characterization of the Ruler Protein Interaction Interface on the Substrate Specificity Switch Protein in the Yersinia Type III Secretion System. J Biol Chem DOI: 10.1074/jbc.M116.770255
Kontakt:
Magnus Wolf-Watz, Kemiska institutionen Telefon: 090-786 7690 E-post: magnus.wolf-watz@umu.se“>magnus.wolf-watz@umu.se
Hans Wolf-Watz, Institutionen för molekylärbiologi Telefon: 090-785 25 30
E-post: hans.wolf-watz@umu.se
