B12识别为光感受蛋白的关键部分

细菌的颜色矫正照片“拼写”B12，当维生素-B12依赖性感光体蛋白，Carh，感测光。

一个科学家团队发现并映射了一种使用维生素B12的光传感蛋白质进行关键功能，包括基因调节。

源自从噬菌体热嗜热素的蛋白质来源的结果涉及至少两个广泛兴趣的结果。首先，它扩展了我们对维生素B12的生物学作用的了解，这已经被理解为有助于将脂肪转化为能量，并参与脑形成，但现在已被识别为光感受蛋白的关键部分 - 允许的结构有机体感觉和反应光。

其次，研究描述了一种新的基因调控模式，其中光感测蛋白在其中发挥着关键作用。在这样做，科学家观察到，细菌已经重新培养了使用维生素B12的现有蛋白质结构，并将它们以新的方式工作。

“自然不仅借来维生素，而且真的是整个酶单位，并修改它并使其…成为光传感器，”麻省理工学院的化学教授和生物学教授凯瑟琳·德伦安说。

这一发现在本周在本周中详述了。本文描述了三种不同状态的光感受器：在黑暗中，与DNA结合，并在曝光之后。

“我们已经能够获得所有系列结构，了解它是如何在每个阶段工作的，”Drennan说。

本文有九名共同作者，包括德伦安;研究生Percival杨婷陈，Marco Jost和Gyunghoon Kang;耶稣Fernandez-Zapata和S. Padmanabhan的物理化学罗卡莫拉罗萨罗，在马德里;穆尔西亚大学穆尔西亚的穆斯卡拉特·奥里亚斯 - 阿纳坦，胡安·曼努埃尔奥蒂斯 - 国王和Maria Carmen Polanco。

研究人员使用X射线晶体学技术的组合和体外分析来研究细菌。德伦南曾研究过雇用维生素B12以来雇用维生素B12的酶，强调了研究的关键要素是由所有共同作者进行的。

JOST进行了晶体学，以确定结构的形状，而西班牙研究人员，DRennan Notes，“所有的控制实验表明我们真的在考虑这一点，”在其他事情中。

通过研究他们三个州的感光蛋白的结构，科学家们对结构的更彻底了解，其功能比在一个状态下观察蛋白质。

微生物，如许多其他生物，从都知道它们是否处于光明或黑暗中。感光体在黑暗中与DNA结合，并防止与热嗜热植物的基因有关的活性。当光线击中微生物时，感光体结构切割和“分开”，因为Drennan使其开始，并且细菌开始产生类胡萝卜素，这些类胡萝卜素保护生物体免受阳光的负面影响，例如DNA损伤。

该研究还表明，光感受器与DNA结合的确切方式是新颖的。该结构含有四聚体，蛋白质的四个亚基，其中恰好三是遗传物质的结合 - Drennan所说的惊讶她。

“这是关于科学的最佳部分，”Drennan说。“你看到一些小说，那么你认为这并不是那么新颖，但你做了实验[它是]。”

其他科学家们表示，调查结果很重要。“这是一个非常令人兴奋的发展，”密歇根大学的生物化学教授罗纳马修斯（Rowena Matthews）表示，在密歇根大学，他读过这篇论文。在新发现的维生素B12和它的衍生物的使用中，腺苷钴胺素，马修斯增加了，“对其多功能性的了解非常有限。”

德伦南补充说，从长远来看，发现可以具有实际应用，例如DNA转录的光针织控制，或蛋白质之间的受控相互作用的发展。

“我很兴趣思…考是否存在实际应用，”Drennan说。

出版物：Marco Jost等人，“B12依赖性感光体的基因调节的结构基础”，自然（2015）; DOI：10.1038 / Nature14950