3月7日研究发现蛋白质功能在人类和细菌中普遍存在

科学家们发现，人类受体蛋白能够以与细菌完全相同的方式检测单个氨基酸。

这一发现可能会增强源自氨基酸 GABA 的药物，但也具有进化意义：它增加了稀少的证据，表明细菌和人类在感知生命的基本成分(如氧气)的存在方面存在共同点和食物。

细胞表面的受体检测各种营养物质——例如脂肪、糖和维生素——但使用称为传感器的不同类型的蛋白质片段，目前还没有常见的化学检测机制。

在这项工作中，科学家们发现了一种存在于许多不同受体中的通用传感器，该传感器通过与所有氨基酸共享的两组原子精确相互作用来检测氨基酸。

“我们第一次找到了检测氨基酸的通用方法。几乎所有生物都可以通过这种机制做到这一点，”该研究的资深作者、俄亥俄州立大学微生物学教授Igor Jouline说。

“根据我们的经验，我们很少能以如此精确的方式将非常具体的感觉功能从细菌推断到人类，因为这些生命形式的进化时间如此之长——大约 30 亿年。”

该研究于今天(2022 年 3 月 1 日)发表在《美国国家科学院院刊》上。

氨基酸是生命的基石，它根据存储在基因中的信息组装蛋白质，这些蛋白质在细胞内完成大部分工作。

在对引起人类感染的细菌的早期研究中，Jouline 的实验室和西班牙的合作者发现了几种识别氨基酸的受体，并确定了所有这些蛋白质共有的结构特征。为了进一步了解这一特征，第一作者、Jouline 实验室的研究科学家Vadim Gumerov寻找具有相似受体的其他生物体，在检测氨基酸。通过对序列和结构信息的分析，Gumerov 确定了人类受体中的氨基酸结合基序。

该基序位于穿过细胞外膜的蛋白质的外部片段中。将他们的计算与可用的实验数据相结合，该团队确定该基序存在于跨越生命之树的生物体中发现的蛋白质中，除了真菌和少数植物物种。进一步的分析表明，所有含有基序的蛋白质都与氨基酸结合——而且只有氨基酸。

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