美科学家发现迄今最大蛋白质,揭示化学物质组装新策略

文摘   科技   2024-08-30 10:42   四川  
2024年8月8日Science报道,美国斯克里普斯海洋研究所的科学家们发现了迄今在生物学中发现的最大蛋白质PKZILLA-1,其与另一种超大尺寸但未破纪录的蛋白质PKZILLA-2是产生藻类毒素prymnesin的关键。PKZILLA-1和PKZILLA-2的发现,为科学家提供了一个新的视角,揭示了藻类制造毒素的精细细胞装配线以及以前未知的化学物质组装策略。这一发现不仅填补了关于藻类毒素生成机制的知识空白,还可能开启新药物和新材料的开发。

研究团队通过高分辨率质谱和冷冻电镜技术,成功解析了PKZILLA-1和PKZILLA-2的详细结构。这些蛋白质的分子量远超常见蛋白质,显示出复杂的三维结构和功能域。研究人员发现,PKZILLA-1和PKZILLA-2在藻类细胞中形成了一个高度组织化的装配线,负责将简单的化学前体转化为复杂的毒素分子prymnesin。通过一系列的酶促反应,这些蛋白质能够精确地控制每一步的化学转化,确保毒素的正确组装和功能性。

这一研究成果不仅具有基础科学意义,还具有重要的应用前景。了解这些超大蛋白质的工作机制,可以为开发新的生物催化剂提供模板,进而应用于绿色化学和工业生物技术。此外,这些发现还可能推动新型抗藻类毒素药物的研发,对水产养殖和环境保护具有潜在的积极影响。

研究团队表示,接下来的研究将进一步探讨PKZILLA-1和PKZILLA-2的工作机制和调控方式,以及它们在其他生物系统中的潜在应用。通过深入研究这些超大蛋白质的功能和作用机制,科学家们希望能够揭示更多自然界中复杂生物合成途径的奥秘,从而为人类健康和可持续发展做出贡献。

总之,PKZILLA-1和PKZILLA-2的发现不仅拓展了我们对生物大分子的认识,还为未来的科学研究和技术创新提供了新的方向和机遇。这一发现标志着生物科技领域的一个重要里程碑,有望在多个领域产生深远影响。


编译整理|吴晓燕

本期编辑|刘怡伶

参考文献|Giant polyketide synthase enzymes in the biosynthesis of giant marine polyether toxins

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