Найден фермент, запускающий синтез «пигмента спящего состояния» у микобактерий

Микобактерии могут «впадать в спячку» (дормантное состояние), и тогда они накапливают особый пигмент — тетраметиловый эфир копропорфирина III (TMC). Зачем и как это происходит (а если точнее, то какие ферменты его синтезируют), оставалось загадкой. Учёные из Института биохимии (ФИЦ Биотехнологии РАН) @fbras_ru и ИБХ РАН (Москва) ее разгадали — они нашли фермент CPmtA (ген MSMEG_0614) у Mycobacterium smegmatis, который последовательно метилирует четыре карбоксильные группы копропорфирина, превращая его в TMC.

Оказалось, что происходит это по необычному «карусельному» механизму: фермент захватывает молекулу исходного порфирина в активном центре и метилирует один карбоксил. Затем молекула-субстрат разворачивается в активном центре (как карусель), подставляя следующий карбоксил, и так три раза.

Моделирование показало, что TMC, в отличие от исходного CP, способен встраиваться в липидный бислой и менять его свойства. Возможно, это помогает бактерии перестраивать мембрану при переходе в «спячку», делая её менее проницаемой или более устойчивой к стрессам. Потенциально это может быть интересно для разработки новых лекарств от туберкулеза: CPmtA и его гомологи у M. tuberculosis — потенциальные мишени для антибиотиков нового типа. Заблокировав синтез TMC, можно помешать бактерии переходить в устойчивое дормантное состояние, в котором она «пережидает» лечение.

Статья вышла в International Journal of Biological Macromolecules.

Источник: Пресс –служба ФИЦ Биотехнологии РАН