德國科學家發現:異常蛋白質結構幫助極端嗜熱菌耐高溫

2020-12-04 中華人民共和國科學技術部

    在溫度持續超過攝氏80度的情況下,地球上絕大多數生物無法存活,海棲熱袍菌卻能夠很好地適應熱泉和火山巖環境。德國拜羅伊特大學的專家研究發現,這種極端嗜熱菌之所以能夠在高溫下生活,主要是其體內的NusG蛋白具有高的熱穩定性。NusG蛋白在許多生物中發揮重要調控功能,特別在基因表達中具有重要作用。對其他細菌的研究發現,NusG蛋白的羧基端和氨基端互不接觸,而海棲熱袍菌的NusG蛋白的羧基端和氨基端幾乎總是緊貼在一起,並因此而具有「自我抑制」功能。拜羅伊特大學的科研人員藉助核磁共振光譜分析,觀察到這種蛋白的羧基端和氨基端一直在進行瞬間閉合、張開兩種狀態的轉換,每次張開十萬分之二秒,之後閉合千分之一秒,也就是在任一時間點,海棲熱袍菌細胞中有98%的NusG蛋白分子處於閉合狀態,其餘2%處於張開狀態,這一方面保證了這種蛋白在基因表達中的調控功能,另一方面提高了其熱穩定性和細菌的耐熱能力。在常溫下存活細菌的類似蛋白中,尚未發現這種不停的瞬間結構轉換現象。

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