蛋白質(zhì)在每個(gè)活生物體的細(xì)胞中發(fā)揮著廣泛的功能，幾乎在每個(gè)生物過程中都起著至關(guān)重要的作用。它們不僅運(yùn)行我們的新陳代謝，控制細(xì)胞信號傳導(dǎo)并負(fù)責(zé)能量產(chǎn)生，而且作為抗體，它們也是我們免疫系統(tǒng)與等人類病原體作斗爭的一線工作者。鑒于這些重要的職責(zé)，嚴(yán)格控制蛋白質(zhì)的活性就不足為奇了。
有許多化學(xué)開關(guān)可以控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而控制蛋白質(zhì)的功能，以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件和壓力。這些開關(guān)的生化結(jié)構(gòu)和操作模式被認(rèn)為是很好理解的。因此，哥廷根大學(xué)的一組研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種全新的，但直到現(xiàn)在仍被忽略的開/關(guān)開關(guān)，它似乎是生命所有領(lǐng)域蛋白質(zhì)中普遍存在的調(diào)節(jié)元件。結(jié)果發(fā)表在《自然》上。
研究人員研究了人類淋病奈瑟菌中一種引起淋病的蛋白，淋病是一種細(xì)菌感染，全球范圍內(nèi)有超過1億病例。該疾病通常用抗生素治療，但是抗生素耐藥性的增加率構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了確定新的治療方法，他們研究了一種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和機(jī)理，該蛋白質(zhì)是病原體碳代謝的關(guān)鍵因素。出人意料的是，可以通過氧化和還原來打開和關(guān)閉蛋白質(zhì)(稱為“氧化還原開關(guān)”)。
科學(xué)家懷疑這是由兩個(gè)半胱氨酸氨基酸之間形成的常見且公認(rèn)的“二硫鍵”引起的。當(dāng)他們在德國漢堡的DESY粒子加速器上以“開”和“關(guān)”狀態(tài)破譯蛋白質(zhì)的X射線結(jié)構(gòu)時(shí)，他們受到了更大的驚喜。開關(guān)的化學(xué)性質(zhì)是完全未知的：它是在賴氨酸和具有橋連氧原子的半胱氨酸氨基酸之間形成的。
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