Slechts een paar veranderingen in de aminozuren van een enzym kunnen voldoende zijn om de functie ervan drastisch te veranderen. waardoor microben in enorm verschillende omgevingen kunnen leven.

Universiteit van Queensland microbioloog universitair hoofddocent Ulrike Kappler, geleid door een internationaal team van onderzoekers, deed deze ontdekking toen hij onderzocht hoe Haemophilus influenzae-bacteriën het menselijke ademhalingssysteem koloniseren.

"Deze ziekteverwekkende bacterie is uitermate geschikt om in mensen te leven, zo erg dat ze nergens anders kunnen overleven, ' zei Dr. Kappler.

"Het blijkt dat één enzym, MtsZ, is de hoofdrolspeler in deze aanpassing.

"Maar, verrassend genoeg, naaste verwanten van dit eiwit, die de overleving van Haemophilus uitsluitend in mensen bevordert, helpen andere soorten bacteriën om uitsluitend in meren te overleven.

"Hoe kunnen nauw verwante enzymen de ene bacteriesoort helpen uitsluitend in mensen te leven en een andere om alleen in meren te leven?

"Het antwoord is een kwestie van minieme aminozuurveranderingen."

Het onderzoek toont aan dat een sequentieverschil van slechts drie aminozuren, een verschil van minder dan 0,25 procent van de MtsZ-enzymsequentie, verandert de functionaliteit van het enzym tussen bacteriën die in meren leven in vergelijking met die in mensen.

"Het is de natuurlijke wereld, kleine verschillen kunnen leiden tot enorme functionele veranderingen, bijvoorbeeld mensen en chimpansees zijn niet precies hetzelfde ondanks dat ze voor 99 procent genetisch vergelijkbaar zijn, ' zei Dr. Kappler.

"We realiseren ons nu pas dat dit ook voor enzymen kan gelden.

"Door de kleine veranderingen in dit enzym kunnen de in het meer levende bacteriën van rottende algen leven en energie opwekken.

"Vergelijk dit met Haemophilus, die MtsZ gebruikt om aminozuren uit het menselijk lichaam te vangen en te gebruiken voor bacteriële groei en replicatie.

"Nu we de unieke structuur van dit enzym in Haemophilus begrijpen, we hopen manieren te ontwikkelen om de specifieke functie ervan te remmen en chronische aandoeningen van de luchtwegen die verband houden met deze bacterie te verhelpen."

De krant is gepubliceerd in Tijdschrift voor biologische chemie .