Мембранные белки-оболочки: они есть и у бактерий

Бактерии из супертипа Planctomycetes-Verrucomicrobia-Chlamydiae (PVC), хотя и распространены повсеместно, оставались малоизученными с момента их описания около десяти лет назад.

Учёные из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге обнаружили, что эти бактерии обладают белками, которые, как считалось, существуют только у эукариот — организмов с клеточным ядром. Результаты, опубликованные на обложке журнала PLoS Biology, могут помочь раскрыть часть эволюционной истории эукариотических клеток.

У эукариот эндомембранная система — это сеть мембранных компартментов, хранящих и транспортирующих материал внутри клетки. Эти компартменты, включая органеллы (эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи), также обмениваются участками мембраны, образуя и поглощая везикулы. Учёты полагали, что мембранные компартменты и связанные с ними белки-оболочки уникальны для эукариот. Однако недавно мембранные компартменты были обнаружены у бактерий PVC.

В новом исследовании группа Иэна Маттея из EMBL впервые представила молекулярные доказательства того, что белки-оболочки, формирующие эндомембранную систему эукариот, существуют и у прокариот. Используя биоинформатику, молекулярную биологию и электронную микроскопию, учёные обнаружили, что белки с характерной архитектурой мембранной оболочки есть у представителей группы PVC, но не у других бактерий, и они связаны с мембранами внутриклеточных компартментов.

«Наши открытия дают неожиданные ключи к пониманию эволюции эндомембранной системы эукариот, — говорит руководитель исследования Дамьен Девос. — Поскольку это относительно простые клетки, эти бактерии можно использовать как модельные организмы для изучения работы этой системы».