Uppsalaforskare klargör hur bakterier bygger aminosyra

I en ny studie visar forskare vid Uppsala universitet och vid University of Otago på Nya Zeeland hur det går till på atomnivå när bakterier bygger en aminosyra. Med hjälp av kristallografi har forskarna lyckats fånga en process som i den levande bakterien är över på en tiondels sekund.

Aminosyror är de byggstenar som i alla levande organismer behövs för att kopplas samman till proteiner. Aminosyran histidin är essentiell för människor; vi måste tillgodogöra oss den genom vår mat. Bakterier kan däremot bygga denna aminosyra från mindre molekyler i cellen.

I en artikel i oktobernumret av Journal of Biological Chemistry klargör forskare i professor Maria Selmers grupp vid institutionen för cell och molekylärbiologi i samarbete med professor Wayne Patrick vid University of Otago, Nya Zeeland hur enzymet HisA i ett steg i histidinbiosyntesen känner igen sitt kortlivade substrat och omvandlar det till nästa steg. Med hjälp av kristallografi och data från synkrotronanläggningar i Grenoble och Oxford kan forskarna se hur enzymet först binder sitt substrat och sedan stänger in det och ändrar dess form innan den kemiska reaktionen sker.

HisA tillhör en mycket vanlig strukturfamilj av enzymer, men det är sällan som forskare har chansen att på atomnivå se hur enzymet förändras i separata steg av en process som i den levande bakterien är över på en tiondels sekund.

- Den detaljerade förståelsen av hur enzymet fungerar kan hjälpa oss att förstå hur enzymer i levande celler evolverar för att känna igen och kemiskt förändra olika substrat, men kan också komma till nytta i bioteknisk utveckling av industriella enzymer, säger Maria Selmer.

För mer information kontakta: Maria Selmer, 018-4714177, 070-5988391, maria.selmer@icm.uu.se

Söderholm A.*, Guo X.*, Newton M.S.*, Evans G.B:, Näsvall J., Patrick W.M. & Selmer M. (2015), “Two-step ligand binding in a (βα)8 barrel enzyme – substrate-bound structures shed new light on the catalytic cycle of HisA”, J. Biol. Chem. doi: 10.1074/jbc.M115.678086
*These authors contributed equally