光驱动的镁转运蛋白有助于微生物在恶劣环境中茁壮成长

国立台湾大学的Chii-Shen Yang教授的团队解决了分子结构，并发现华氏疟原虫中的光敏蛋白HwMR通过关键残基运输镁离子，帮助微生物在极端条件下生存。

想象一下，生活在超咸水中的微小生物，其金属离子镁（Mg2+）浓度极高，对大多数其他生物来说太高了。其中一种名为Haloquartum walsbyi的微小生物具有一种名为HwMR的特殊感光蛋白。

在《自然通讯》发表的一篇文章中，Chii Shen Yang教授的实验室团队发现，HwMR不仅可以检测光，而且在暴露于光下时，它实际上有助于将镁（Mg2+）离子移动到细胞中。镁对生命非常重要，但摄入过多会伤害大多数生物体。不知何故，H.walsbyi在这种恶劣的环境中幸存下来，而HwMR可能是其中的一个重要原因。

为了弄清楚HwMR是如何工作的，杨的团队使用强大的X射线衍射技术研究了它的原子蛋白质结构。

他们在蛋白质中发现了两个重要的残基——Asp84和Thr216——有助于它抓住镁并将其运输到细胞中。他们将Asp84改为另一个残基，看看会发生什么，蛋白质停止正常工作，证明它起着重要作用。

这一发现令人兴奋，因为它不仅是Mg2+在光驱动下通过细胞膜运输的第一个例子，还展示了一些生物如何使用特殊的蛋白质适应极端环境。

“这也有助于科学家了解镁在细胞内的运动方式，这可能会在生物学上带来很酷的新发现，”Chii Shen Yang教授说。p