Cada célula está rodeada por una membrana, que asegura el medio bioquímico interno y regula el intercambio de sustancias con su entorno. En cada membrana celular, hay una gran cantidad de transportadores que permiten que solo pase un tipo de molécula. En el caso de moléculas muy pequeñas, como el agua, los transportadores responsables forman poros diminutos en la membrana, que desaparecen inmediatamente después del proceso. Pero, ¿cómo se transportan las proteínas que son miles de veces más grandes a través de las membranas sin crear una gran fuga?

En un estudio reciente, un equipo dirigido por el Prof.Dr. Matthias Müller en el Instituto de Bioquímica y Biología Molecular y el área especial de investigación 746 junto con la Prof. Dr. Bettina Warscheid en el Instituto de Biología II y el Cluster of Excellence BIOSS Center for Biological Signaling Studies en la Universidad de Friburgo descubrió detalles sobre la estructura de dicho transportador de moléculas de proteínas. Sus hallazgos han sido publicados en Revista de química biológica .

Los investigadores estudiaron el llamado transportador Tat que existe en la membrana celular de las bacterias y exporta ciertas proteínas, los sustratos Tat, fuera de ellos. El transportador consta de tres componentes llamados TatA, TatB y TatC. Se distribuyen por toda la membrana en estado de reposo y solo se ensamblan en un transportador activo cuando un sustrato Tat se une a TatC. Hasta ahora se sabe poco sobre cómo se fusionan los tres componentes.

En un estudio anterior, los investigadores habían descubierto que la diciclohexilcarbodiimida (DCCD) bloqueaba el transporte de Tat. Los científicos ahora han identificado una posición específica en TatC que puede ser alterada químicamente por DCCD, que a su vez inhibe el contacto con el sustrato Tat. La posición no se encuentra en la superficie TatC, sino más bien en una parte oculta profundamente dentro de la membrana. Por lo tanto, DCCD no inhibe el acoplamiento primario del sustrato Tat, sino más bien su profunda penetración en la membrana a lo largo de la molécula TatC. Por lo tanto, Los equipos pudieron demostrar que el ensamblaje de varios componentes TatC y TatB crea una cavidad en la que el sustrato Tat se inserta desde un lado de la membrana. Es solo en el siguiente paso, que aún debe explicarse, que esta cavidad se abre al exterior para lo cual TatA es entonces necesario.

El transportador Tat podría servir para desarrollar nuevos tipos de antibióticos en el futuro:algunas bacterias que son dañinas para los seres humanos utilizan el transporte Tat para exportar moléculas de proteínas con cuya ayuda establecen contacto con las células huésped humanas. Idealmente, un antibiótico solo debería inhibir el metabolismo de las bacterias y no el de los pacientes. Dado que el transportador Tat no se encuentra en células humanas, por tanto, sería un objetivo antibiótico adecuado.