Проблема руйнування зубів скоро залишиться позаду

Профессори Університету Гронінгена, Бауку Діжкстра і Лубберт Діжкуізен розшифрували структуру і функціональний механізм ензиму глюкансахарози (glucansucrase), який грає важливу роль у формуванні зубного нальоту. Ці знання нададуть значну допомогу в ідентифікації субстанцій, які гальмують ензим. Просто додавання цієї речовини в зубну пасту або навіть у солодощі залишить поняття такої проблеми як карієс в минулому.

Результати дослідження були опубліковані в журналі Протоколи Національної Академії Наук (PNAS).

Ісследователі Університету Гронінгена отримали глюкансахарози з бактерії молочної кислоти Lactobacillus reuteri, яка присутня в людському рте і травному тракті. Бактерії використовують ензим глюкансахарози, щоб перетворювати сахар з піщі в довгі, липкі цукрові ланцюга. Вони використовують цей клей, щоб таким способом самим прикріплятися до зубної емалі. Основною причиною зубного руйнування є бактерія Streptococcus mutans, яка також використовує цей ензим. Доторкнувшись до зубної емалі, ці бактерії починають ферментувати цукру, виробляючи кислоти, які розчиняють кальцій в зубах. Перед вами процес розвитку каріеса.

Іспользуя білкову кристалографію, дослідники змогли пояснити тривимірні структури (3D) ензиму. Дослідникам Гронінгена першим вдалося домогтися успіху в кристалізації глюкансахарози. Кристалічна структура виявила, що складаний механізм білка унікальний. Різні області ензиму не сформовані лише єдиною, лінійної амінокислотної ланцюгом, а з двох частин, які збираються через структуру U-подібної ланцюга; це є першим зведенням про подібний доладному механізмі в літературі.

Разгадка структури 3D забезпечила дослідникам докладний розуміння функціонального механізму ензиму. Ензим розщеплює сахарозу на фруктозу і глюкозу, потім додає молекулу глюкози до зростаючої цукрових ланцюга. Досі наукове товариство допускало, що обидва процеси були виконані різними частинами ензиму. Проте, модель створена дослідниками Гронінгена виявила, що обидві діяльності відбуваються на тому ж активному місці ензиму.

Учение очікують, що специфічні компоненти, які гальмують діяльність ензиму глюкансахарози, допоможуть запобігти прикріплення бактерій до зубної емалі. Інформація про структурному і функціональному механізмі ензиму стала вирішальною для розробки таких компонентів гальмування. До цих пір, ще не було відомо про успіхи в дослідженні такого роду. "Різні чинники гальмування розглядалися не тільки з точки зору блокування глюкансахарози, але також і травного ензиму амілази в нашій слині, яка потрібна для деградації крохмалю "- зазначив Діжкуізен.

Крісталліческая структура також забезпечує пояснення цього подвійного гальмування. Дані, опубліковані вченими Гронінгена, показують, що білки глюкансахарози найбільш ймовірно, формуються з ензимів амілази, які деградують крохмаль. "Ми вже раніше знали, що два ензиму були аналогічними" - повідомив Діжкуізен - "але кристалічна структура виявила, що активні місця фактично ідентичні. Майбутні компоненти гальмування, таким чином, повинні бути спрямовані до дуже специфічним цілям оскільки обидва ензиму тісно пов'язані за походженням ".

Діжкуізен відзначає, що в недалекому майбутньому речовини гальмують деятельность глюкансахарози будуть додаватися в зубну пасту і засоби для полоскання. Можливо, їх навіть стануть додавати в солодощі. Ці речовини допоможуть захистити зуби від шкідливої ??дії цукру. Тим не менш, вчені зовсім не хочуть сказати, що люди назавжди зможуть забути про зубні щітки: необхідність чистити зуби буде існувати всегда.

• Как химические реакции истощают питательные вещества в растительных напитках
• Двухразовая инъекция снижает риск ВИЧ на 96%
• Будущее контрацепции: на что надеяться в ближайшие годы
• Контрацепция и религия: как соблюсти баланс?
• Эволюция контрацептивов: от древних методов до современных технологий
• Жажда как индикатор обезвоживания: насколько она точна?
• Учёные объяснили рост тяжёлых инфекций, вызываемых Streptococcus
• Платформа искусственного интеллекта повышает точность диагностики рака легких