科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，人類受體蛋白能夠以與細(xì)菌完全相同的方式檢測(cè)單個(gè)氨基酸。
這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)增強(qiáng)源自氨基酸 GABA 的藥物，但也具有進(jìn)化意義：它增加了稀少的證據(jù)，表明細(xì)菌和人類在感知生命的基本成分(如氧氣)的存在方面存在共同點(diǎn)和食物。
細(xì)胞表面的受體檢測(cè)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)——例如脂肪、糖和維生素——但使用稱為傳感器的不同類型的蛋白質(zhì)片段，目前還沒(méi)有常見(jiàn)的化學(xué)檢測(cè)機(jī)制。
在這項(xiàng)工作中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種存在于許多不同受體中的通用傳感器，該傳感器通過(guò)與所有氨基酸共享的兩組原子精確相互作用來(lái)檢測(cè)氨基酸。
“我們第一次找到了檢測(cè)氨基酸的通用方法。幾乎所有生物都可以通過(guò)這種機(jī)制做到這一點(diǎn)，”該研究的資深作者、俄亥俄州立大學(xué)微生物學(xué)教授Igor Jouline說(shuō)。
“根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，我們很少能以如此精確的方式將非常具體的感覺(jué)功能從細(xì)菌推斷到人類，因?yàn)檫@些生命形式的進(jìn)化時(shí)間如此之長(zhǎng)——大約 30 億年。”
該研究于今天(2022 年 3 月 1 日)發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
氨基酸是生命的基石，它根據(jù)存儲(chǔ)在基因中的信息組裝蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)完成大部分工作。
在對(duì)引起人類感染的細(xì)菌的早期研究中，Jouline 的實(shí)驗(yàn)室和西班牙的合作者發(fā)現(xiàn)了幾種識(shí)別氨基酸的受體，并確定了所有這些蛋白質(zhì)共有的結(jié)構(gòu)特征。為了進(jìn)一步了解這一特征，第一作者、Jouline 實(shí)驗(yàn)室的研究科學(xué)家Vadim Gumerov尋找具有相似受體的其他生物體，在檢測(cè)氨基酸。通過(guò)對(duì)序列和結(jié)構(gòu)信息的分析，Gumerov 確定了人類受體中的氨基酸結(jié)合基序。
該基序位于穿過(guò)細(xì)胞外膜的蛋白質(zhì)的外部片段中。將他們的計(jì)算與可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，該團(tuán)隊(duì)確定該基序存在于跨越生命之樹(shù)的生物體中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)中，除了真菌和少數(shù)植物物種。進(jìn)一步的分析表明，所有含有基序的蛋白質(zhì)都與氨基酸結(jié)合——而且只有氨基酸。
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