近日，由國家農業（水禽）產業技術體系崗位科學家、四川農業大學教授程安春/劉馬峰團隊和福建師范大學教授歐陽松應團隊合作在Advanced Science上發表研究論文。該研究以鴨疫里默氏桿菌為代表，在黃桿菌目中鑒定了一種新型的血紅素載體蛋白RhuH，并解析了其獨特的結構特征和作用機制，為深入理解黃桿菌目細菌對血紅素的攝取機制提供了新的見解。
鐵離子是大多數細菌生長代謝過程中所必需的關鍵營養元素，參與多種重要的生命活動。在脊椎動物宿主，血紅素是最豐富的鐵儲存庫，其中約70%以血紅蛋白的形式存在。為了獲取血紅素，革蘭氏陰性菌通常依賴血紅素攝取系統，該系統由血紅素載體蛋白、TonB依賴性血紅素受體、TonB復合物和ABC轉運體共同組成。目前已鑒定出五種不同類型的血紅素載體蛋白，但在黃桿菌目中尚未發現與之相似的序列或結構。本研究在鴨疫里默氏桿菌中發現了一種新型血紅素載體蛋白RhuH。該蛋白以二聚體形式存在，其單體結構由7個α螺旋和13條反向平行β鏈組成的β桶狀結構組成。這一結構與其他已知血紅素載體蛋白顯著不同，RhuH的同源物在黃桿菌目中廣泛分布，并且這些同源蛋白在結構和功能上高度保守。
RhuH的三維結構
在鐵離子限制條件下，RhuH通過外膜囊泡分泌，并以兩種可能的形式從宿主血紅蛋白中高親和力地奪取血紅素：經菌體分泌的外膜囊泡裂解釋放出RhuH，RhuH從宿主血紅蛋白中奪取血紅素，并將結合的血紅素轉遞給相應的外膜血紅素受體；定位于外膜囊泡表面的RhuH直接從宿主血紅蛋白中奪取血紅素，隨后外膜囊泡通過膜融合的方式將血紅素轉運回細菌胞內以供利用。
血紅素載體蛋白RhuH的作用模式圖 四川農業大學供圖
該研究得到了國家自然科學基金、四川省自然科學基金、國家現代農業產業技術體系等項目的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202412202
本文鏈接：一種新型血紅素載體蛋白的結構獲解析http://www.lensthegame.com/show-11-17385-0.html
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