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單個氨基酸。
這一發(fā)現(xiàn)可能會增強(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)胞表面的受體檢測各種營養(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，目前還沒有常見的化學(xué)檢測機(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，該傳感器通過與所有氨基酸共享的兩組原子精確相互作用來檢測氨基酸。
“我們第一次找到了檢測氨基酸的通用方法。幾乎所有生物都可以通過這種機(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。
“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功能從細(xì)菌推斷到人類，因?yàn)檫@些生命形式的進(jìn)化時間如此之長——大約 30 億年。”
該研究于今天(2022 年 3 月 1 日)發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
氨基酸是生命的基石，它根據(jù)存儲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，在檢測氨基酸。通過對序列和結(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。
該基序位于穿過細(xì)胞外膜的蛋白質(zhì)的外部片段中。將他們的計算與可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，該團(tuán)隊確定該基序存在于跨越生命之樹的生物體中發(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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