來自美國密西根韋納州立大學(xué)的Barry P. Rosen以及杜倫大學(xué)生物及生物醫(yī)學(xué)系的Adrian R. Walmsley首度在原核的細(xì)菌中找到三價(jià)砷的金屬伴侶蛋白(metallochaperone)ArsD。該蛋白本身能夠與三價(jià)砷結(jié)合,并且攜帶三價(jià)砷送至ArsA蛋白(ArsAB pump的次單元)幫助蛋白折疊使ArsAB形成特殊的幫浦立體結(jié)構(gòu),,進(jìn)而排出除體內(nèi)的砷。這一研究成果公布在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上,。
砷乃是自然環(huán)境中廣泛分布的元素,不論是土壤,、巖石,、動(dòng)物、植物,、水以及空氣均可以發(fā)現(xiàn)砷的存在,。然而,砷對人體是具有相當(dāng)大的影響,,砷對人體內(nèi)許多器官都會(huì)造成損傷,,長期暴露在高砷的環(huán)境(如飲用砷污染的地下水)會(huì)導(dǎo)致慢性砷中毒造成皮膚癌、肺癌,、膀胱癌,、心血管疾病、糖尿病及周邊神經(jīng)損傷,。
為了解決全球各地砷中毒的問題,,科學(xué)家們長期以來對砷毒理機(jī)制投入大量的研究。近年來,,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌體內(nèi)具有一套排砷解毒的系統(tǒng)稱Ars operon可以將從體外進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的五價(jià)砷(Arsenates)還原成三價(jià)砷(Arsenites)再透過細(xì)胞膜上ArsAB排砷幫浦(arsenic efflux pump,;一種ATP水解酶)來水解ATP取得能量改變其蛋白構(gòu)型,再將砷排出體外,。這項(xiàng)有關(guān)細(xì)菌排砷解毒的發(fā)現(xiàn)可視為一個(gè)新的里程碑,,它或許可帶領(lǐng)其它科學(xué)家找出一套適用人體排砷解毒的方法,以盡快解決人們因飲水導(dǎo)致砷中毒的問題,。
深入閱讀:
1 Y. F. Lin, A. R. Walmsley, and B. P. Rosen, Proc Natl Acad Sci U S A 103 (42), 15617 (2006).
Lab:
Department of Biochemistry and Molecular Biology, Wayne State University School of Medicine, Detroit, MI 48201
Centre for Infectious Diseases, School of Biological and Biomedical Sciences, Durham University, Stockton-on-Tees TS17 6BH, United Kingdom