The molecular choreography of the Sec translocation system : From in vivo to in vitro

De cel is het fundamentele structurele deel van alle levende materie op aarde. De vorm en grootte van een enkele cel kan enorm varieren, maar een gemeenschappelijke eigenschap gedeeld door alle cellen is dat het interieur van de omgeving wordt gescheiden door een membraan. Om een cel levend te houden, moet deze voedingsstoffen uit zijn omgeving opnemen en producten uitscheiden. De meeste voedingsstoffen hebben echter gespecialiseerde kanalen in het membraan nodig om deze barriere te kunnen passeren. Deze gespecialiseerde kanalen zijn eiwitten (complexen) in het membraan, die in dit membraan worden ingebracht door een sterk geconserveerd eiwit secretie complex dat Sec61 voor Eukaryoten en SecYEG voor bacterien wordt genoemd. De eiwitten die de bacteriele SecYEG secretie route vormen, worden intensief bestudeerd, hoewel vaak indirect of in grote aantallen, waardoor gemiddelde resultaten worden verkregen. In dit project werd superresolutiemicroscopie gebruikt om voor de eerste keer de dynamische organisatie van de verschillende eiwitcomponenten van het secretie complex te visualiseren in levende Escherichia coli cellen. Met deze techniek werd voor het eerst aangetoond dat de eiwitcomponenten die het kanaal zelf vormen en accessoire-eiwitten zeer dynamisch zijn. Er werd bewijs gevonden dat een groot eiwitcomplex, het holotranslocon genoemd, op aanvraag vormt om zijn functie van het inbrengen van eiwitten in - of translocatie van polypeptiden door het membraan uit te voeren. De studie richtte zich ook op het motorcomponent van de systemen, SecA, die de kracht levert om een eiwit door het SecYEG-kanaal te drijven. Er werd gevonden dat SecA dimeer is en voornamelijk aan het cytoplasmamembraan is gebonden.