Cada célula é cercada por uma membrana, que garante o meio bioquímico interno e regula a troca de substâncias com o seu entorno. Em cada membrana celular, há um grande número de transportadores que permitem a passagem de apenas um tipo de molécula. No caso de moléculas muito pequenas, como água, os transportadores responsáveis ​​formam poros minúsculos na membrana, que desaparecem imediatamente após o processo. Mas como as proteínas milhares de vezes maiores são transportadas através das membranas sem criar um grande vazamento?

Em um estudo recente, uma equipe liderada pelo Prof. Dr. Matthias Müller no Instituto de Bioquímica e Biologia Molecular e a área de pesquisa especial 746 juntamente com a Prof. Dra. Bettina Warscheid no Instituto de Biologia II e o Centro de Excelência BIOSS para Estudos de Sinalização Biológica em a Universidade de Freiburg descobriu detalhes sobre a estrutura desse transportador para moléculas de proteína. Suas descobertas foram publicadas em Journal of Biological Chemistry .

Os pesquisadores estudaram o chamado transportador Tat que existe na membrana celular de bactérias e exporta certas proteínas, os substratos Tat, fora deles. O transportador consiste em três componentes chamados TatA, TatB e TatC. Eles são distribuídos por toda a membrana em um estado de repouso e só se reúnem em um transportador ativo quando um substrato Tat se liga ao TatC. Até agora, pouco se sabe sobre como os três componentes se fundem.

Em um estudo anterior, os pesquisadores descobriram que o químico diciclohexilcarbodiimida (DCCD) bloqueou o transporte de Tat. Os cientistas identificaram agora uma posição específica no TatC que pode ser quimicamente alterada pelo DCCD, que por sua vez inibe o contato com o substrato Tat. A posição não está localizada na superfície TatC, mas sim em uma parte escondida nas profundezas da membrana. Assim, DCCD não inibe a docagem primária do substrato Tat, mas sim sua penetração profunda na membrana ao longo da molécula de TatC. Assim, as equipes foram capazes de demonstrar que a montagem de vários componentes TatC e TatB cria uma cavidade na qual o substrato Tat se insere de um lado da membrana. É apenas na próxima etapa, que ainda deve ser explicado, que esta cavidade se abre para o exterior para a qual TatA é então necessária.

O transportador Tat pode servir para desenvolver novos tipos de antibióticos no futuro:algumas bactérias que são prejudiciais aos seres humanos usam o transporte Tat para exportar moléculas de proteína com a ajuda de estabelecer contato com células hospedeiras humanas. Idealmente, um antibiótico deve inibir apenas o metabolismo das bactérias e não dos pacientes. Uma vez que o transportador Tat não ocorre em células humanas, assim, seria um alvo antibiótico adequado.