В одной из самых менее гостеприимных областей на планете микроорганизмы нашли неожиданное инженерное решение. Их «хвост» оказался устроен иначе, чем у большинства.
Ученые обнаружили уникальную адаптацию архей Haloarcula marismortui, которые обитают в условиях экстремально соленых вод Мертвого моря. Выяснили, что их орган движения — археллум, выполняющий роль своеобразного пропеллера, — оснащен дополнительной белковой оболочкой, которая увеличивает его жесткость и способствует эффективному передвижению в вязкой среде.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
С помощью криоэлектронной микроскопии ученые выявили два типа археллумов, созданных из различных белков — ArlA2 и ArlB. Оба варианта имеют внешнюю оболочку, однако их архитектура значительно отличается. Особенно выделяется вариант на основе белка ArlB: его внешние домены поворачиваются на 180 градусов и образуют устойчивые димеры, что делает структуру намного более жесткой.
Два режима для различных условий
Анализ показал, что археллум ArlB обладает более выраженной отрицательной зарядкой на поверхности. По мнению авторов работы, это помогает микроорганизму лучше приспосабливаться к среде с высокой концентрацией соли. В то же время археллум ArlA2 остается более гибким и, возможно, эффективнее функционирует в менее экстремальных условиях.
Известно, что белки ArlA2 и ArlB выполняют роль экопаралогов — схожих молекул, позволяющих одному и тому же организму адаптироваться к различным параметрам окружающей среды. Новое исследование впервые продемонстрировало структурные механизмы такой адаптации.
