PNAS：揭示细菌中存在的可逆转换的氧气感知开关

顾汉现

PNAS：揭示细菌中存在的可逆转换的氧气感知开关

2012-9-11 22:48:37

2012年9月11日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，来自东安格利亚大学的研究者通过研究发现，促使人类疾病发生的细菌存在一种可逆转换机制（reversible switching mechanism），这种机制可以使得细菌快速适应缺氧的环境。相关研究成果刊登在了9月10日的国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences USA上。该研究为了解细菌如何感知并且适应无氧环境提供了新的见解，而且也揭开了细菌中特定类型的损伤蛋白可以被修复的抗氧化分子机制。

这项研究中，研究者重点研究了延胡索酸和硝酸盐还原（FNR）的调节蛋白，这种调节蛋白可以感知环境中氧气的存在并且对特定基因进行关闭，比如大肠杆菌（E coli）常常在无氧气的肠道环境中被发现。

氧气可以通过一种称为铁硫簇的特殊辅因子被FNR所感知，FNR调节蛋白可以从一种形式向另一种形式进行转换，其中较小的形式可以促使蛋白质改变其形态（改变开关的形态），然后引发和无氧生长相关的基因处于关闭状态。这项研究揭示了关于FNR开关机制的新信息，FNR开关的形态可以进行逆转。同时这项研究也解开了一项新的机制，就是这种类型的蛋白质如果损伤的话可以被修复，这在细胞中经常发生，就好比是铁硫簇面对氧气时经常处于活化状态一样。

研究发现为开发新型的抗生素可以提供一些思路，而且研究铁硫簇蛋白质对于了解细胞的呼吸、DNA复制以及修复过程也非常重要。铁硫簇蛋白可以被氧化压力所损伤，进而促使细胞组分的损伤，最终导致特异性防御反应的激活，这或许和某些癌症、帕金森疾病以及阿尔兹海默症相关。

http://www.pnas.org/content/early/2012/09/05/1208787109