Инес Эрнсторфер, аспирант в группе профессора Раймунда Дутцлера на кафедре биохимии Цюрихского университета, и ее коллеги определили первую структуру белка, транспортирующего железо. Их работа была опубликована в научном журнале Nature Structural and Molecular Biology. На основе этих результатов исследователи смогли объяснить, почему DMT1 связывает ионы двухвалентных металлов, железа и марганца (Fe2 + и Mn2 +), но не кальция (Ca2 +), несмотря на то, что последнего на несколько порядков больше.
Молеклярная основа для селективного ионного транспортаЧтобы раскрыть структурную основу этой ионной селективности, Инес Эрнсторфер определила структуру близкого бактериального гомолога DMT1 с помощью рентгеновской кристаллографии. Транспортный белок содержит сайт связывания ионов, расположенный в центре мембраны, состоящий из консервативных аминокислот. «Одна из этих аминокислот, метионин, взаимодействует только с ионами переходных металлов, но не с Са2 +», — объясняет Эрнсторфер. Исследование также показывает, что мутации в сайте связывания ослабляют связывание и транспорт ионов как в бактериальном гомологе, так и в DMT1 человека.
«Таким образом, результаты показывают, как ионы переходных металлов, таких как железо, избирательно транспортируются через мембрану, и они обеспечивают основу для разработки специфических ингибиторов DMT1 для лечения болезней накопления железа», — говорит исследователь. Проект финансировался Швейцарским национальным научным фондом через Национальный центр компетенции в исследованиях (NCCR) TransCure.