Elisabeth Böker, Greifswald Universiteti

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

AcuC aktivliyinin enerji sensoru AcuB tərəfindən tənzimlənməsi modeli və asetatın assimilyasiyası və dissimilyasiyasının koordinasiyasına təsiri. Mənbə: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-71006-w

Qreyfsvald Universitetinin tədqiqatçıları Bacillus subtilis kimi bakteriyaların mərkəzi metabolik molekul asetil koenzim A (Asetil-CoA) istehsalını tənzimləyə biləcəyi yeni bir mexanizm kəşf etdilər. Aktivləşdirilmiş sirkə turşusu kimi də tanınan asetil-CoA qida maddələrinin, yəni zülalların, karbohidratların və lipidlərin istehsalında çox vacibdir və beləliklə, bütün hüceyrələrin metabolizmasında əsas rol oynayır.

İndiyə qədər bakteriyaların bu yoldan istifadə edərək aktivləşdirilmiş sirkə turşusunun istehsalını və parçalanmasını necə əlaqələndirdiyi bəlli deyildi. Nature Communications jurnalında dərc olunmuş yeni tapıntılar göstərir ki, Bacillus subtilis hər iki prosesi əlaqələndirmək üçün xüsusi tənzimləyici mexanizmdən istifadə edir.

Hüceyrələr bol miqdarda qida maddəsi ilə təmin edildikdə, enerji qazanmaq və ya böyümə üçün tikinti blokları yaratmaq qərarına gəlmək məcburiyyətində qalırlar. Bu qərar qəbuletmə prosesinin mərkəzində qida maddələrinin parçalanmasını zülalların, karbohidratların və lipidlərin sintezi ilə əlaqələndirən və bununla da hüceyrə əmələ gəlməsi zamanı bütün maddələr mübadiləsi üçün mərkəzi mərkəz rolunu oynayan asetil koenzim A dayanır.

Biokimya İnstitutundan professor Dr. Maykl Lammers tərəfindən rəhbərlik edilən Qreyfsvald tədqiqat qrupu, Bacillus subtilis kimi bakteriyalarda bu vacib molekulun istehsalı üçün əvvəllər məlum olmayan tənzimləyici mexanizmi aşkar etməyə müvəffəq olub.Layihə qrupu, birinci müəllif Markus Janetzky (M.Sc.) və ikinci müəllif Norman Geist (MD simulyasiya mütəxəssisi) tərəfindən Qreyfsvald Universitetindən olan Prof. Dr. Michael Lammers tərəfindən rəhbərlik edilir. Müəllif: Žan Vidmar Zorc/UG

Bu bakteriyalarda asetil-KoA universal hüceyrə enerji mənbəyi olan sirkə turşusundan, adenozin trifosfatdan (ATP) və sirkə turşusunun biokimyəvi reaktivliyini artırmaq üçün vacib olan molekul koenzimi A-dan istehsal olunur. Bu reaksiya hüceyrələrdə biokatalizator, asetil-KoA sintetaza fermenti (AcsA) tərəfindən katalizlənir.

Bu fermentin aktivliyi, amin turşusu lizinin asetilləşməsini, kiçik bir biokimyəvi modifikasiyanı birləşdirib çıxarmaqla işıq açarı kimi açıla və ya söndürülə bilər. Nəticədə, bu modifikasiyanın mövcudluğu asetil-KoA-nın əmələ gəlib-gəlməməsi üçün həlledicidir: Əgər modifikasiya mövcuddursa, AcsA fermenti qeyri-aktivdir; əgər yoxdursa, aktivdir.

Bir sensor kimi bir zülal: AcuB və hüceyrənin enerji təchizatı

Lammers və doktorant və tədqiqatın ilk müəllifi Markus Janetzkinin (Biokimya üzrə magistr) rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu AcuB zülalının quruluşunu və funksiyasını molekulyar səviyyədə izah edə bildi. AcuB, hüceyrələrdəki cari enerji vəziyyətinin sensoru kimi çıxış edən və aktivləşdirilmiş sirkə turşusunun istehsalını əlaqələndirən bir zülaldır. O, birbaşa AcuC fermentinə bağlana və onun katalitik aktivliyini inhibə edə bilər.

Biokimyəvi cəhətdən, AcuC, AcsA biokatalizatorundan modifikasiyanı çıxara və beləliklə, asetil-KoA istehsalı üçün aktivləşdirə bilən sözdə deasetilazadır.

Tədqiqat göstərir ki, hüceyrənin enerji vəziyyəti bu prosesdə çox vacibdir. AcuB yalnız adenozin monofosfatına (AMP) bağlı olduqda AcuC-ni inhibə edir. ATF-dən fərqli olaraq, AMP hüceyrələrdə aşağı enerji səviyyəsinin göstəricisidir. Bu, hüceyrənin yalnız böyümə və ya bərpa kimi həyati prosesləri həyata keçirmək üçün kifayət qədər enerjiyə malik olduqda asetil-KoA istehsal etməsini təmin edir.

Tədqiqatda Qreyfsvald Universitetinin Riyaziyyat və Təbiət Elmləri Fakültəsindən olan digər tədqiqat qrupları da iştirak etmişdir. Biokimya İnstitutundakı professor Dr. Mihaela Delçeanın tədqiqat qrupundan Norman Geist tərəfindən aparılan molekulyar dinamika (MD) simulyasiyaları mühüm rol oynamışdır.

Lammers bildirib ki, “Nəticələrimiz zülal formasındakı dəyişikliklərin dinamikasının onların funksiyası üçün nə qədər vacib olduğunu göstərir. AcuB müxtəlif adenin nukleotidlərini bağlayaraq hüceyrə enerjisi statusunun sensoru kimi çıxış edir – o, dolayı yolla asetil koenzim A istehsal etmək üçün istifadə olunan fermentin fəaliyyətini hüceyrənin metabolik vəziyyətinə uyğunlaşdırır. Bu, bakteriyalarda metabolik koordinasiya haqqında anlayışımızı genişləndirən əvvəllər məlum olmayan tənzimləyici mexanizmdir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Əlavə təsirləri olan yeni mexanizm

Mikrobioloq Prof. Dr. Michael Heckerin tədqiqat işlərindən başlayaraq, Bacillus subtilis və onun metabolizmi uzun illərdir Qrayfsvald Universitetində tədqiqatların mərkəzində olmuşdur.

Yeni tapıntılar yalnız asetil-KoA istehsalının koordinasiyasına dair məlumat verməklə yanaşı, həm də bakteriyalarda indiyə qədər yalnız qismən başa düşülən fermentlər sinfində – lizin deasetilazalarında yeni tədqiqat yolları açır.

“Məlumatlarımız bu fermentlərin fəaliyyətinin tənzimlənməsinin zülal funksiyalarının idarə olunmasında və bakteriyalarda metabolik vəziyyətə uyğunlaşmasında mühüm rol oynadığı fikrini dəstəkləyir”, – deyə Janetski bildirib.

“Bu, hüceyrə proseslərinin fundamental tənzimləyici mexanizmləri haqqında yeni məlumatlar verir. Nəticələrimiz bakterial sistemlərin ətraf mühitdəki dəyişikliklərə necə dinamik reaksiya verdiyini və maddələr mübadiləsini buna uyğun olaraq necə uyğunlaşdırdığını göstərir. Bu, molekulyar adaptasiya strategiyaları haqqında anlayışımızı genişləndirir.”

Nəşr detalları

Markus Janetzky və digərləri, AcuB bakteriyalarda asetil-KoA sintezini əlaqələndirmək üçün hüceyrə enerjisi yükünü hiss edir, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-71006-w

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Əsas anlayışlar

biokimyabioenergetika

Qreyfsvald Universiteti tərəfindən təmin edilir