细菌物种研究挑战了结构相似性预测蛋白质行为的假设

发表在《生物化学》杂志上的一项新研究揭示了细菌如何调节其基因，挑战了长期以来对蛋白质行为的假设。该研究比较了两种细菌——大肠杆菌和结核分枝杆菌——如何使用一种称为环AMP（cAMP）的信号分子来控制重要的细胞功能

该团队提供了关于细菌cAMP受体蛋白（CRP）如何对无处不在的信号分子环AMP（cAMP）做出不同反应的关键见解。通过比较大肠杆菌CRP（CRPEcoli）和结核分枝杆菌CRP（CRM TB）的变构调控，研究人员挑战了结构相似性预测变构蛋白功能行为的假设

本研究将先前鉴定的CRPEcoli变构热点的结构同源突变引入CRPMTB，以研究其对蛋白质溶液结构、稳定性和功能的影响。结果表明，尽管它们的结构相似，但这两种来自远亲细菌的蛋白质在响应分子信号时并不具有相同的变构行为或热点。这些发现强调了变构调控的复杂性，并表明物种特异性机制驱动细菌基因调控

除了推进细菌信号传导的基础知识外，这项研究对药物开发也有潜在的影响。了解CRPMTB的独特变构特性可能会为针对结核分枝杆菌转录调节因子的治疗策略提供信息，结核分枝杆菌是细菌适应和发病机制的关键因素

这项名为“通过结构同源性识别结核分枝杆菌cAMP受体蛋白中的变构热点”的研究由乔治城大学的Rodrigo Maillard博士领导

未来的研究将探索进化差异如何塑造细菌物种间的变构信号通路。与大肠杆菌相比，了解CRP在结核分枝杆菌中的独特调控机制可能会为细菌适应和基因调控提供见解。此外，在CRP介导的途径中识别新的调控元件可以为旨在选择性破坏基本细菌信号网络的抗菌策略提供信息，从而可能导致更有针对性的治疗方法 More information: Stephen P. Dokas et al, Identifying Allosteric Hotspots in Mycobacterium tuberculosis cAMP Receptor Protein through Structural Homology, Biochemistry (2025). DOI: 10.1021/acs.biochem.4c00723

Journal information: Biochemistry