Model of the beta-barrel protein porin from baker's yeast
Исследователи из University of Freiburg последовательно описали, как т.наз. beta-barrel белки вставляются в мембрану митохондрий. Белки позволяют силовым станциям клетки импортировать и экспортировать молекулы. Исследователи оказались способны прояснить этот фундаментальный вопрос биохимии белка.
Митохондрии являются силовыми станциями клеток, содержащими приблизительно 1000 белковых молекул, которые транспортируются из цитозоля. По этой причине их наружная мембрана содержит каналы импорта белка, состоящие из молекул с barrel структурой, т. наз. beta-barrel белки. В митохондриях энергия от питательных веществ используется для продукции клеточных энергетических молекул аденозинтрифосфата (ATP). ATP транспортируется далее через barrel поры по всей наружной мембране митохондрий в цитозоль, это поддерживает жизнь клеток человека.
30 лет тому назад группа Prof. Dr. Georg Schulz из University of Freiburg выяснила структуру beta-barrel мембранных белков: Нити белков распространяясь в противоположных направлениях создают слои, которые образуют полый цилиндр за счет ассоциации первой и последней нитей. Затем с этого времени возник вопрос, как такого класса канал-формирующие белковые молекулы вставляются в биологические мембраны. Впоследствии с помощью sorting and assembling machinery (SAM) они были идентифицированы в наружной мембране митохондрий, которая необходима для интеграции barrel белков. Sam50 является центральной субъединицей SAM для образования beta-barrel белков. Это стартовая точка данного исследования. Было установлено экспериментально, что последняя нить нового белка вставляется между первой и последней нитью в Sam50 beta-barrel , при этом начинается инсерция в мембрану. Показано, что новые нити нового beta-barrel образуют узорный кусок за куском в боковом отверстии Sam50 до тех пор, пока новый завершенный канал не будет вставлен в мембрану.
Благодаря митохондриям и фотосинтезирующим хлоропластам, произошедших от присоединения бактериальных родоначальников, стало понятнее формирование функция клеточных силовых станций, получена также новая информация об образовании хлоропластов и бактерий.