W dniu 23 lipca 2010 roku zespół badawczy dr. hab. Artura Osyczki z Zakładu Biofizyki Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ opublikował na łamach czasopisma "Science" wyniki badań niezwykle znaczące dla zrozumienia procesów przekazywania energii w układach biologicznych.
Praca dotyczy jednego z podstawowych białek zaangażowanych
w procesy
bioenergetyczne komórek. Białko to, znane w literaturze fachowej pod
nazwą cytochrom bc1 lub mitochondrialny kompleks III, jest zbudowane z
dwóch identycznych monomerów, które razem tworzą skomplikowany układ o
symetrii strukturalnej stanowiąc centralny punkt łańcucha przekazywania
energii. Dotychczas, symetria ta uniemożliwiała zrozumienie mechanizmu
działania całego białka.
Autorzy pracy zastosowali innowacyjne
podejście eksperymentalne do rozwiązania problemu: wykorzystali model
bakterii fotosyntetyzujących i przy użyciu technik inżynierii
genetycznej skonstruowali białko fuzyjne w którym oba monomery zostały
ze sobą złączone. Taka forma białka stała się unikalnym narzędziem do
przerwania symetrii strukturalnej, co z kolei dało możliwość
przetestowania doświadczalnie wszystkich możliwych kombinacji
potencjalnych dróg działania enzymu. Wyniki badań pokazały, że białko
tworzy funkcjonalny układ w kształcie litery H, który autorzy
przyrównują do działania szyny elektrycznej będącej powszechnym
składnikiem wielu urządzeń elektrycznych. Jest to spektakularne
odkrycie tłumaczące ideę symetrii w kontekście wydajności energetycznej
układów biologicznych i ich ochrony przed szkodliwymi wolnymi rodnikami. Opublikowana
w "Science" praca badawcza została wykonana przez zespół młodych
naukowców i w całości zrealizowana
w Polsce, w laboratorium UJ. Jest to
część grantu badawczego finansowanego przez brytyjską fundację Wellcome
Trust, którego autorem i kierownikiem jest dr hab. Artur Osyczka.
Pierwsza autorka, mgr Monika Świerczek tą pracą otwiera swój przewód
doktorski i jest to zarazem jej pierwsza publikacja w czasopiśmie
naukowym.
Czasopisma "Science" i "Nature" należą do najbardziej
prestiżowych czasopism naukowych na świecie. Jak wynika z analizy bazy
ISI
z lat 1945-2010, jest to pierwsza publikacja polskich badaczy
w
"Science" gdzie autorem korespondecyjnym jest pracownik UJ.
Odnośnik do pracy:
Świerczek,
M., Cieluch, E., Sarewicz, M., Borek, A., Moser, C. C., Dutton, P. L.,
Osyczka, A. "An electronic bus bar lies in the core of cytochrome bc1"
Science (issue 23 July 2010).
źródło: UJ