揭示细菌调控复合体感受木糖的分子机制
科普小知识2022-07-27 20:02:27
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(记者黄鑫)中国科学院上海植物生理生态研究所课题组与江课题组合作，通过分析一种双组分调控复合体的晶体结构，结合生理生化和遗传分析，揭示了细菌感知木糖这一重要戊糖并调控其吸收利用的分子机制。相关的研究结果最近发表在美国国家科学院院刊的网上。
木糖是除了葡萄糖以外的最重要的糖成分，是自然界中最丰富的戊糖。如何将其有效地用于微生物和合成有用的物品一直是人们关心的问题。
研究人员已经分析了在有和没有木糖结合的情况下，梭状芽孢杆菌中木糖信号传感复合物的周质空间域的三维结构。通过对这些结构的比较和分析，发现木糖分子可以特异性地结合该蛋白，并诱导其N-末端和C-末端结构域从开放状态变为封闭状态。因此，推测木糖信号通过该四聚体中的两个组氨酸激酶LytS分子传导到膜中，并且通过激活响应调节蛋白激活木糖ABC转运蛋白XylFGH的表达来提高木糖利用率。同时，研究小组通过使用生理、生化和遗传方法，对目标蛋白的关键氨基酸残基进行定点突变，结合梭菌体内实验和表型分析，证实了上述推断。
专家表示，该研究揭示了细菌木糖信号感应和调控的内在分子机制，为这一重要戊糖的利用和工业菌株的分子转化提供了新的思路和依据。
《中国科学新闻》(2017-08-02第四版综合)