Клетки в условиях окислительного стрессаИсследователи изучают окислительный стресс, который влияет на клетки, когда они сталкиваются с так называемыми реактивными формами кислорода.
Окислительный стресс играет важную роль в процессе старения клеток и в иммунной защите. Вырабатывая активные формы кислорода, иммунные клетки подвергают бактерии окислительному стрессу.
Но что происходит внутри этих бактерий и, в частности, что происходит с их белками? Исследователи пытались ответить на этот вопрос, ища белки, которые изменяются из-за окислительного стресса.
Так они открыли белок RidA.RidA меняет свою функцию в присутствии хлора.
«У каждого белка есть своя функция», — объясняет Ларс Лейхерт. «Функция RidA заключается в более быстром расщеплении промежуточных продуктов, образующихся при образовании определенных аминокислот». Чтобы выяснить, что происходит с RidA при окислительном стрессе, исследователи подвергли RidA воздействию различных реактивных видов, обычно генерируемых иммунными клетками, включая хлор. Определенные реактивные частицы деактивируют RidA, то есть промежуточное соединение больше не будет разлагаться RidA, как ожидалось. Но когда RidA обрабатывали хлором, промежуточное соединение вообще не образовывалось. «Это означает, что обработанный хлором RidA должен прочно связываться с белком, который производит промежуточное соединение», — объясняет Александра Мюллер из команды Лейхерта.
Другими словами: в присутствии хлора RidA превращается в так называемый шаперон.С RidA белковый раствор остается прозрачнымВ качестве шаперона он может защищать другие белки: когда белки разворачиваются — они это делают, например, если они подвергаются воздействию хлора или нагреванию — они коагулируют. В результате белковый раствор становится мутным. «В яйце это особенно впечатляет.
При приготовлении прозрачный яичный белок становится белым и непрозрачным по мере раскрытия белков», — описывает Ларс Лейхерт. Исследователи могут точно измерить эту облачность с помощью флуоресцентного спектрометра.
Если добавить обработанный хлором RidA, тот же раствор остается прозрачным. Свернувшиеся белки больше не работают — из сваренного яйца не вылупится цыпленок. Шаперон может предотвратить эту коагуляцию, тем самым защищая клетку.Липкие белковые связи со всеми другими белками
Кроме того, исследователи обнаружили, что после того, как угроза, исходящая от хлора, исчезла, RidA имеет способность снова высвобождать белки, чтобы они могли восстановить свою функцию. Если хлор снова представляет угрозу, RidA снова связывается с белками. Кроме того, исследователи изучили, как именно RidA становится чапероном. Эксперименты показали, что так называемое N-хлорирование делает RidA более гидрофобным.
Чем более гидрофобен белок, тем более «липким» он становится и тем лучше он может связывать развернутые белки. В липком состоянии RidA защищает белки в клетках бактерий от коагуляции.
Исследователи подозревают, что он играет роль в иммунной защите.Однако это не имеет никаких последствий для использования хлора в качестве дезинфицирующего средства: RidA помогает бактериям только при очень низкой концентрации хлора.
В отличие от антибиотиков, нет устойчивости к дезинфицирующим средствам. «Мы считаем, что активируемые хлором шапероны играют роль при столкновении бактерий и иммунной защиты», — говорит Ларс Лейхерт.