​Okänt enzym från Svandammen bryter ner SAM-molekyler

Pressmeddelande

Det SAM-klyvande enzymet Svi3-3, som kommer från en bakteriofag i Svandammen.

Det SAM-klyvande enzymet Svi3-3, som kommer från en bakteriofag i Svandammen.

Det hittills outforskade enzymet Svi3-3 är ett lyas och inte hydrolas, som man hittills har trott. Det betyder att enzymet kan bryta ner SAM-molekyler utan vatten. En forskargrupp vid Uppsala universitet har studerat hur den viktiga molekylen SAM bryts ned av ett outforskat enzym från en bakteriofag i Svandammen i centrala Uppsala.

– Det är otroligt spännande att få utforska ett system där vi vet så lite från början. Den här detaljerade kunskapen om SAM-lyaset ger oss ledtrådar till ett av fagers försvarssystem som ännu är ganska outforskat, säger Maria Selmer, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Uppsala universitet

Bakteriofager är virus som infekterar bakterier. I likhet med vissa virus som infekterar människor utvecklas de snabbt och kan därmed undkomma bakteriens försvar. Just därför är det svårt att förutsäga funktion och egenskaper hos de proteiner som produceras av bakteriofager. Bakteriers och fagers respektive försvarssystem bjuder på många överraskningar, exempelvis är gensaxen CRISPR-Cas ursprungligen ett bakteriellt försvarssystem. Ett bakteriofag-enzym som bryter ned molekylen SAM upptäcktes på 1960-talet, men först nu har ett enzym i denna familj karakteriserats i detalj.

I artikeln som nu publiceras i tidskriften eLife visar Maria Selmers forskargrupp hur enzymet Svi3-3 bryter ned SAM-molekylen och med vilken mekanism detta sker. Med hjälp av kristallografi – en metod där man strukturbestämmer proteiner, datorsimuleringar, biokemi och mikrobiologi visar forskarna exakt hur den kemiska reaktionen går till.

– Vi har motbevisat en teori från 1960-talet, och med hjälp av den första strukturen av ett enzym med denna funktion visat att SAM klyvs när molekylen reagerar med sig själv istället för när den reagerar med vatten. Dessutom är strukturen fantastiskt vacker, och vad vi vet den första proteinstrukturen från Svandammen.

Studien har gjorts av professor Maria Selmers forskargrupp i samarbete med bland andra Johan Åqvist, professor i teoretisk kemi och Dan I. Andersson, professor i medicinsk bakteriologi, båda vid Uppsala universitet.

– Det vi lärt oss kan komma till nytta i fortsatta studier av kampen mellan bakteriofager och bakterier, men också för att manipulera nivåerna av SAM-molekylen i andra levande organismer, säger Maria Selmer.

Referens: Guo X et al., (2021);  Structure and mechanism of a phage-encoded SAM lyase revises catalytic function of enzyme family, eLife 10:e61818. doi: 10.7554/eLife.61818; https://elifesciences.org/articles/61818 

För mer information kontakta:

Maria Selmer, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Uppsala universitet tel: 018-471 41 77, 070-167 97 61, e-post: maria.selmer@icm.uu.se

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
youtube
linkedin