天空体育

以后地位:天空体育  迷信研讨

我院欧阳松应课题组最新《Nature》子刊论文揭露细菌BioZ路子分解生物素份子机制

时候:2021-04-08阅读:825


抗生素的滥用致使了耐药菌的呈现,对环球大众卫生宁静组成了庞大挑衅,寻觅新的抗菌靶点、发明新的抑菌机制成为处理这一题目的火急需要。生物素又被称为维生素B7,是一类含硫的脂肪酸衍生物,作为生物体内很多关头酶的辅因子,到场生物体内多种物资代谢,如脂肪酸代谢、糖代谢等。生物素是一切性命情势所必需的养分物资,最近几年来研讨发明生物素代谢与致病菌的致病力紧密亲密相干,学术界普遍认同“生物素作为限定性/养分性毒力因子”这一迷信假说。是以,生物素代谢路子中的关头酶是极具潜力的新型抗菌药物的靶标。

微生物重新分解生物素首要分为两个阶段,第一阶段为庚二酸单酰ACPCoA)的分解,第二阶段为生物素双杂环的分解。与第一阶段比拟,第二阶段较为激进,首要由BioFBioABioDBioB四个酶催化分解。到今朝为止,研讨发明第一阶段首要有三条路子:BioC-BioH路子、BioI-BioW路子和BioZ路子。到今朝为止,BioC-BioH路子和BioI-BioW路子研讨得较为清晰。2019年,浙江天空体育医学院冯友军课题组和福建师范天空体育性命迷信学院欧阳松应课题组协作在iScience上颁发对于生物素分解基因BioJ的任务,加深了咱们对BioC-BioH路子的认知。但是咱们对BioZ路子若何分解庚二酸单酰ACP却仍然知之甚少。

克日,欧阳松应课题组和冯友军课题组再次协作,在对于BioZ的生物素分解代谢路子研讨中获得严重冲破。该研讨颁发在Nature Communications杂志上,题为Biochemical and structural characterization of the BioZ enzyme engaged in bacterial biotin synthesis pathway。该论文报告了根癌农杆菌BioZAtBioZ)卵白1.9 Å的晶体布局,并发明AtBioZ的布局与大肠杆菌(Escherichia coli)的β-酮酰基ACP合酶Ⅲ(FabH)的布局类似,二者的rmsd值为1.6 Å(如图1所示)。卵白质的空间布局决议其功效,由此预测BioZFabH能够具备类似的底物,或类似的催化机理。



1 BioZACP聚合酶家属成员的布局


为了判定出BioZ的底物,作者在体外构建了脂肪酸分解系统。用差别碳链长度的CoA和丙二酸单酰ACPBioZ反映。成果显现BioZ能够催化戊二酸单酰辅酶A和丙二酸单酰ACP天生5-酮基庚二酸单酰ACP。经由过程生物信息学阐发,发明BioZ属于ACP聚合酶家属。这一类酶反映机制为乒乓反映,为了肯定BioZ与两个底物连系的前后挨次,作者别离测定了BioZ与戊二酸单酰辅酶A和丙二酸单酰ACP的亲和力。成果显现BioZ与戊二酸单酰辅酶A亲和力较高。申明BioZ先催化戊二酸单酰辅酶A,进而再催化丙二酸单酰ACP构成5-酮基庚二酸单酰ACP(如图2所示)。

该研讨接纳了布局生物学、生物信息学、生归天学等手腕揭露了BioZ的底物为戊二酸单酰辅酶A和丙二酸单酰ACP,并揭露了BioZ的催化机理。BioZ路子分解生物素固然在20多年前就已提出,但BioZ的底物一向不清晰,该研讨弥补了这一空缺。BioJBioZ的研讨任务不只为绿色生发生物素供给新的思绪,也为抗菌药物的研讨供给新型靶点。

2 微生物重新分解生物素路子


该任务福建师范天空体育为第一单元,由福建师范天空体育性命迷信学院欧阳松应传授和浙江天空体育医学院冯友军传授为配合通信作者,福建师范天空体育南边生物医学研讨中间研讨生张思韬和生科院青年教员关洪鑫与协作者配合实现。本研讨获得国度天然迷信基金委、福建省科技厅、教导厅、财务厅及福建师范天空体育等经费的撑持。


全文链接:http://www.nature.com/articles/s41467-021-22360-4