圖片說明：枯草桿菌想要停止運(yùn)動時(shí)，它會利用分子離合器來脫離推進(jìn)系統(tǒng),。
（圖片來源：ANDREW SYRED / SCIENCE PHOTO LIBRARY）
生物谷報(bào)道：美國科學(xué)家近日研究發(fā)現(xiàn),，當(dāng)一個(gè)細(xì)菌想要停下來的時(shí)候,，它會使用一個(gè)分子“離合器”來脫離推進(jìn)力系統(tǒng),。這是首次弄清細(xì)菌怎樣關(guān)閉用來運(yùn)動的鞭毛（flagella）,。相關(guān)論文發(fā)表在6月20日的《科學(xué)》（Science）雜志上。
許多細(xì)菌擁有兩種生活方式,，要么自由生活,，到處游動，要么定居下來成為“生物膜”（biofilm）的一部分,。這些膜只有不到1毫米厚，包含大量的細(xì)胞和細(xì)菌種類,。
美國印第安那大學(xué)的Daniel Kearns和同事發(fā)現(xiàn)的這種分子離合器名為epsE,。它是一組15個(gè)基因的一部分，當(dāng)激活后,，會將一種土壤細(xì)菌——枯草桿菌（Bacillus subtilis）轉(zhuǎn)入生物膜方式,。
epsE附著于鞭毛底部的轉(zhuǎn)子蛋白上，這種蛋白由流入細(xì)胞的質(zhì)子驅(qū)動,。為了使細(xì)胞停止移動,，epsE會彎曲轉(zhuǎn)子分子，使其無法接觸到質(zhì)子發(fā)動機(jī),。鞭毛仍然能夠自由轉(zhuǎn)動,，但是摩擦力會迅速地使細(xì)胞停下來。研究小組目前正在尋找能夠脫離離合器并重新連接發(fā)動機(jī)的蛋白,。
英國牛津大學(xué)研究分子發(fā)動機(jī)的物理學(xué)家Richard Berry說：“這是一種完全未知的事情,。之前的觀點(diǎn)是鞭毛會永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)下去。”他表示,，一些納米技術(shù)人員一直夢想利用細(xì)菌轉(zhuǎn)子作為分子泵,，如果可能的話，epsE將會是一個(gè)有用的調(diào)節(jié)器,。
枯草桿菌是無害的,，但是當(dāng)患有囊腫性纖維化的人的肺中形成生物膜，或是金黃色葡萄球菌在醫(yī)療設(shè)備上聚集時(shí),，有可能是致命的,。
Kearns說：“如果能夠標(biāo)靶這種離合機(jī)制，我們就能夠‘哄騙’細(xì)菌保持運(yùn)動,。”這樣一來,，枯草桿菌雖然仍舊能夠形成群落，但卻不是粘著的，“它們四處翻騰”,。（生物谷www.bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Science,，Vol. 320. no. 5883, pp. 1636 – 1638，Kris M. Blair,，Daniel B. Kearns
A Molecular Clutch Disables Flagella in the Bacillus subtilis Biofilm
Kris M. Blair,1 Linda Turner,2 Jared T. Winkelman,1 Howard C. Berg,2,3 Daniel B. Kearns1*
Biofilms are multicellular aggregates of sessile bacteria encased by an extracellular matrix and are important medically as a source of drug-resistant microbes. In Bacillus subtilis, we found that an operon required for biofilm matrix biosynthesis also encoded an inhibitor of motility, EpsE. EpsE arrested flagellar rotation in a manner similar to that of a clutch, by disengaging motor force-generating elements in cells embedded in the biofilm matrix. The clutch is a simple, rapid, and potentially reversible form of motility control.
1 Department of Biology, Indiana University, Bloomington, IN 47405, USA.
2 Rowland Institute at Harvard, Cambridge, MA 02142, USA.
3 Department of Molecular and Cellular Biology, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.
