生物科学门户网站
BIO1000.COM

固氮细菌如何检测铁

东英吉利大学的研究人员已经发现固氮细菌如何感知铁 - 一种必需但致命的微量营养素。

一些细菌自然地将氮从土壤中固定成植物可以使用的形式。在自然界中,大多数植物从进行这项工作的土壤细菌或植物和微生物中获取氮,这些植物和微生物死亡并将氮再循环到土壤中。在农业中,土壤富含合成氮肥。

事实上,所有生命形式都需要铁才能生存,但过多的金属可能是灾难性的。在健康细胞中,许多系统调节这种微妙的平衡。

在许多固氮细菌中,一种名为RirA的蛋白质在调节铁中起着关键作用。它可以感知高水平的金属,并有助于关闭产生更多铁的蛋白质。

RirA含有四个铁和四个硫原子的簇,作为铁可用性的传感器。但直到现在,这个聚类结构究竟如何检测细胞中的铁水平还不清楚。

UEA研究团队由埃塞克斯大学的研究人员与化学学院的Nick Le Brun教授领导。

当使用不同水平的铁时,他们使用称为时间分辨质谱的技术来检查RirA的铁硫簇的感官反应。

结果揭示了簇中的“松散”铁原子。当铁水平下降时,该原子迅速丧失,因为它被清除用于其他必需的细胞过程。

没有它,RirA中的簇就会崩溃,蛋白质变得不活跃,这促使细胞产生蛋白质,使细胞能够从周围环境中吸收铁。

一旦铁水平再次充足,RirA重新恢复其群集并再次变得活跃,停止产生带来更多铁的蛋白质。

铁硫簇在许多蛋白质中很常见,这项工作为它们的各种作用提供了新的见解。它还强调了使用时间分辨质谱法深入研究生物过程的潜力。

Le Brun教授说:“这项研究提供了前所未有的详细信息,说明RirA的铁传感簇如何响应低铁条件,并首次确定了铁硫簇如何用于感测铁。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。