Исследователи Научно-промышленной исследовательской организации Содружества Австралии (CSIRO) открыли у разлагающих атразин бактерий ранее неизвестные белки, отвечающие за этот процесс.
Результаты проекта представлены в Journal of Biological Chemistry.
Атразин – противоречивый гербицид, появившийся в 50-х годах прошлого века. Евросоюз запретил его использование, но в США и Австралии продукт продолжает применяться, сообщает eurekalert.org. За десятилетия накопления атразина в почве, некоторые бактерии развили способность использовать богатое азотом вещество в своих целях. Специалисты CSIRO заинтересовались умением микроорганизмов расщеплять гербицид и их потенциальным применением для очистки загрязненных территорий.
Вместе с коллегами из Австралийского национального университета, ученые описали ранее неизвестные белки, участвующие в расщеплении атразина. Превращение вещества в стабильный источник азота – многошаговый процесс, задействующий ряд ферментов. Каждый энзим ранее выполнял разные функции в бактериальных клетках, но затем «сменил профессию», в связи с распространением атразина. Кодирующие ферменты гены группируются в плазмидах. Они легко передаются между бактериями, давая им готовую новую адаптацию.
«В следующие 10 лет после открытия этих генов, мы обнаружили их у бактерий почти всех континентов, кроме Антарктики», — сказал Колин Скотт, надзиравший за работой.
Другими словами, вместе с атразином, по миру распространилась и способность бактерий метаболизировать его. Ученые уже определили ферменты, участвующие в нескольких этапах процесса. Но структуры одного из них, AztE, оставалась неизвестной. А фермент играет ключевую роль в превращении циануровой кислоты, продукта распада атразина, в аммиак.
Очистив и проанализировав AztE, команда неожиданно обнаружила в нем еще один, очень маленький белок, на существование которого не указывал отвечающий за протеин комплекс бактериального генома. Авторы предположили, что структура, названная AztG, необходима для стабилизации фермента.
В паре белки представляют отличный комплекс, трансамидасому, помогающий в создании транспортной РНК. Команда предположила, что протеины, участвовавшие в базовых функциях бактериальных клеток, переключились на новый атразиновый канал. Авторы надеются, что результаты проекта помогут использовать эти энзимы для удаления гербицида из окружающей среды.