นักวิจัยค้นพบความสามารถที่น่าสนใจก่อนหน้านี้ของเอนไซม์มีดทหารของสวิส

ดาวน์โหลด PDF Copy

บทวิจารณ์โดยEmily Henderson, วท.บ.5 ต.ค. 2565

สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (AKA cyanobacteria) มีพลังพิเศษที่อาจช่วยให้พวกมันประสบความสำเร็จอย่างสูงในฐานะผู้บุกรุกทางน้ำ พวกมันมีความสามารถพิเศษในการเก็บพลังงานและไนโตรเจนในเซลล์ในเวลาที่ต้องการ แต่วิธีที่พวกเขาทำเช่นนั้นยังคงเข้าใจเพียงบางส่วนเท่านั้น

ตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย McGill และผู้ร่วมงานของพวกเขาที่ ETH Zurich ได้เปิดเผยความสามารถที่น่าสนใจที่ไม่รู้จักมาก่อนของเอนไซม์ สล็อต (เรียกว่า cyanophycin synthetases) ที่ออกฤทธิ์ในการสร้างอาหารสำรองเหล่านี้ การค้นพบของพวกเขาซึ่งอธิบายไว้ในบทความล่าสุดในNature Communicationsไม่ได้เป็นเพียงเรื่องน่าประหลาดใจทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังช่วยให้เราก้าวเข้าใกล้การใช้พอลิเมอร์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ในทุกสิ่งตั้งแต่ผ้าพันแผล สารต้านการเกิดตะกรันที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ไปจนถึงอาหารสัตว์

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

นักวิจัยรายงาน aminoadamantanes ที่ป้องกันการติดเชื้อ SARS-CoV-2 โดย S-nitrosylation ของโปรตีน ACE2 ของโฮสต์

ความต้านทานของค้างคาว Rhinolophus รัสเซียที่มี sarbecoviruses ที่ขึ้นกับ ACE2 ต่อวัคซีน COVID-19

การศึกษาแสดงให้เห็นว่า SARS-CoV-2 แพร่เชื้อไปยังเนื้อเยื่อไขมันของมนุษย์และผ่านการติดเชื้อที่มีประสิทธิผลในเซลล์ไขมัน

เอนไซม์ เช่น ไซยาโนไฟซิน ซินธิเตส (เรียกว่า เอนไซม์พอลิเมอเรส เพราะพวกมันสังเคราะห์สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์) มักต้องการไพรเมอร์ในรูปของ "โซ่สตาร์ท" สั้น ๆ เพื่อเริ่มประกอบสายโซ่ยาว โพลีเมอเรสทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการทำงานทางชีวภาพที่หลากหลาย ตั้งแต่การเริ่มต้นกระบวนการของ RNA และการจำลองแบบ DNA ไปจนถึงการแปลงกลูโคสเป็นไกลโคเจนเพื่อเก็บพลังงานไว้ใช้ในภายหลัง ไซยาโนไฟซินซินธิเตสจากไซยาโนแบคทีเรียหลายชนิดคิดว่าต้องการไพรเมอร์เช่นเดียวกับโพลีเมอเรสอื่น ๆ ทั้งหมด แต่จากนั้นนักวิจัยก็พบสิ่งใหม่

เรากำลังทำงานกับสารสังเคราะห์ไซยาโนไฟซินหลายชนิด และพบว่าหนึ่งในนั้นไม่จำเป็นต้องได้รับไพรเมอร์ หลังจากสามปีของการทดลอง พยายามหาคำตอบว่าเหตุใดเราจึงค้นพบว่าการสังเคราะห์ไซยาโนไฟซินนี้มีศูนย์กลางปฏิกิริยาที่ซ่อนอยู่ภายในตัวมัน ซึ่งแยกพันธะระหว่างกรดอะมิโน แทนที่จะเชื่อมโยงกรดอะมิโน ซึ่งเป็นงานหลักของพอลิเมอเรส"

Itai Sharon ผู้เขียนนำ McGill PhD Student in Biochemistry

ไม่เหมือนกับโพลีเมอเรสที่รู้จักทั้งหมด

นักวิจัยค้นพบว่า cyanophycin synthetase สามารถสร้าง cyanophycin polymers ได้ในปริมาณที่น้อยมากอย่างช้าๆ หากไม่มีไพรเมอร์ ซึ่งศูนย์ปฏิกิริยาที่เพิ่งค้นพบใหม่จะแยกออกเป็นสายโซ่สั้นจำนวนมากที่ใช้เป็นไพรเมอร์สำหรับการทำโพลิเมอไรเซชันอย่างรวดเร็ว

Martin Schmeing ผู้เขียนและผู้อำนวยการ McGill Center de recherche en โครงสร้างทางชีววิทยากล่าวว่า "เราเรียก cyanophycin synthetase ว่า "เอ็นไซม์มีดของกองทัพสวิส" "มันรวมเอาหน้าที่ของเอนไซม์สามอย่าง - สองพันธะและหนึ่งพันธะ - เข้าเป็นหนึ่งที่หรูหรา , เครื่องพอลิเมอไรเซชันแบบพอเพียง"

"สิ่งที่ทำให้มีความพิเศษยิ่งขึ้นไปอีกคือโพลีเมอเรสเหล่านี้ได้รับการศึกษาโดยนักวิจัยหลายคนมาเป็นเวลาหลายสิบปีและหลายสิบปี ไม่มีใครรวมทั้งพวกเราได้สังเกตเห็นสิ่งนี้มาก่อน!"