Co ma bakteria do wpływu alkoholu na układ nerwowy?

Dzięki rzadkim Gram-ujemnym bakteriom Gloeobacter violaceus, które występują tylko na wapiennych skałach szwajcarskich Alp, naukowcy zorientowali się, jak alkohol wpływa na kluczowe białko mózgu.

Teraz, kiedy zidentyfikowaliśmy kluczowe białko [bramkowany ligandem kanał jonowy] i wiemy, jak jest zbudowane, możemy myśleć o opracowaniu leku, który blokowałby miejsce wiązania - opowiada prof. Adron Harris z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin.

Harris podkreśla, że już od jakiegoś czasu podejrzewano, że takie kanały jonowe mogą być ważnym miejscem wiązania etanolu, ale ponieważ nie udawało się ich dobrze skrystalizować, nie można było użyć rentgenografii strukturalnej do określenia budowy przy braku i w obecności alkoholu.

Do przełomu doszło, gdy zespół Marka Delarue'a z Instytutu Pasteura opisał genom sinicy G. violaceus. Francuzi wpadli wtedy na trop sekwencji białkowej, która była uderzająco podobna do sekwencji grupy bramkowanych ligandem kanałów jonowych z ludzkiego mózgu. Widząc, że koledzy po fachu poradzili sobie z krystalizacją, Harris niezwłocznie nawiązał z nimi współpracę.

Amerykanie zmienili w bakterii jeden aminokwas, przez co stała się ona wrażliwa na etanol. Później skrystalizowano obie postaci: oryginalną i zmutowaną. Wszystko potwierdzało, że [przezbłonowa] przestrzeń, z którą wiąże się alkohol, jest ważna. Nie odpowiada za wszystkie skutki działania etanolu, ale spełnia istotną rolę w przypadku wielu z nich, włączając w to pewne aspekty nagradzające i awersyjne.

Okazało się, że etanol dociera do przestrzeni między podjednostkami kanału i stabilizuje go w pozycji otwartej.

Harris chce sprawdzić, jak zmiany w kluczowym białku wpłyną na zachowanie myszy spożywających alkohol. Akademicy mają również nadzieję, że uda się zidentyfikować inne ważne białka z tej samej rodziny kanałów jonowych.

Gloeobacter violaceus bramkowany ligandem kanał jonowy mózg alkohol Adron Harris