TEHNOLOGIJA I ZNANOST

Gimnastika vitamina B12

Prevela i uredila: Barbara Arbanas Kovačević

Matrix World

Physorg.com

Možete ga vidjeti na popisu sastojaka na vašoj kutiji žitnih pahuljica i na vašoj bočici multivitamina. To je vitamin B12, dio hranjive ishrane baš poput svih ostalih vitamina i minerala. Ali kada dođe u vaše tijelo, prema novom istraživanju, B12 se pretvara u gimnastičara.

U članku nedavno objavljenom u časopisu Nature znanstvenici sa Sveučilišta Michiganskog Zdravstvenog Sustava i Massachusettskog Instituta za Tehnologiju su izvjestili da su stvorili prvi potpuni 3D prikaz vitamina B12 i njegovih partnerskih molekula dok se uvijaju i iskrivljuju kao dio ključne reakcije zvane metiltransfer.

Ova je reakcija važna i za stanice u ljudskom tijelu i, na malo drugačiji način, u stanicama bakterija koje se hrane ugljičnim dioksidom i ugljičnim monoksidom. To uključuje bakterije koje žive u crijevima ljudi, krava i ostalih životinja, a koje pomažu pri probavi. Novo istraživanje je provedeno korištenjem B12 kompleksa i još jednom vrstom bakterije koja se hrani ugljičnim dioksidom, a koja je pronađena na mračnom dnu ribnjaka.

Žongliranje vitamina B12

3D prikaz kojeg je ovaj tim stvorio po prvi puta prikazuje zamršeno molekularno žongliranje koje je potrebno kako bi B12 izvršio svoju osnovnu biološku funkciju. Oni otkrivaju višefazni proces koji uključuje ono što istraživači nazivaju razrada proteinskog okvira – iznenađujuće komplicirani mehanizam za tako važnu reakciju.

Profesor i koautor sa Sveučilišta u Michiganu, Stephen Ragsdale, naglašava da je važno shvatiti ovu prijenosnu reakciju  zbog njene važnosti za ljudsko zdravlje. Ona također sadrži potencijalne implikacije na razvoj novih goriva koji bi mogli postati alternativni obnovljivi izvori energije.

“Bez ovog prijenosa pojedinačnih ugljikovih jedinica koje uključuju B12, i njegovog partnerskog B9 (inače poznatog kao folna kiselina), bolesti srca i urođeni defekti bi bilo puno češći,” objašnjava Ragsdale, profesor biološke kemije. “Slično tome, bakterija koja se oslanja na ovu reakciju ne bi mogla konzumirati ugljični dioksid ili ugljični monoksid kako bi preživjela – i uklonila plin iz naših crijeva ili naše atmosfere. Dakle, ovo je važno na nekoliko razina.”

Kod ovakvih bakterija, zvanih anaerobi, reakcija je dio većeg procesa zvanog Wood-Ljungdahlov put. To je ono što dozvoljava organizmu da živi od ugljičnog monoksida, plina koji je otrovan za ostala živa bića, i ugljičnog dioksida koji je staklenički plin izravno povezan s klimatskim promjenama. Ragsdale napominje da industrija trenutno proučava Wood-Ljungdahlov put kako bi generirala tekuće gorivo i kemikalije.

Anaerobična bakteria Actinomyces Israelii

Ragsdale je, uz posao na Medicinskoj školi, član fakulteta Energetskog Instituta Sveučilišta Michigan.

U slikama koje je tim stvorio, znanstvenici prikazuju koliko je kompleksno molekularno izvijanje u višestruke konformacije – prvo da bi se aktivirale, zatim zaštitile i nakon toga da izvrše katalitu B12 molekule. Kompleks su izolirali iz Moorell thermoacetica bakterije koja se inače koristi kao model za proučavanje ovakve vrste reakcije.

Slike su proizvedene ciljanom intenzivnom X-zrakom na kristalizirane strukture proteinskog kompleksa i mukotrpnim određivanjem položaja svakog atoma iznutra.

“Ovaj rad pomaže u shvaćanju nevjerojatnih konformacijskih pokreta koji se javljaju tijekom jednog od ključnih koraka u ovom mikrobnom procesu, koraku koji uključuje prvu generaciju u nizu organometalnih produkta što dovodi do proizvodnje ključnog metaboličkog posrednika, acetil-CoA,” napomenuli su autori.

Viši autor, Catherine L. Drennan s Tehnološkog Instituta Massachussets i Medicinskog Instituta Howard Huges, koja je svoj doktorat dobila Na Medicinskoj Školi Sveučilišta Massachussets, dodaje, “Mi smo očekivali da ova odsutnost metila između B vitamina mora uključivati neku vrstu konformacijske promjene, ali dramatično preuređivanje kojeg smo vidjeli je iznenadilo čak i nas.”