在含鹽量高達(dá)33%的死海海水里,用肉眼根本看不到任何生命的形態(tài),,也沒有人能夠在死海中找到任何高等動植物,。但是,,科學(xué)家卻仍然在這個生命極限的世界里發(fā)現(xiàn)了某些極其微小的藻類,。這些頑強(qiáng)地生活在高鹽分世界里的藻類生物的超強(qiáng)耐鹽性,,不僅讓人深為驚嘆,同時也是研究生命基礎(chǔ)形態(tài)的特殊樣本,。經(jīng)過長達(dá)30多年的研究,,生物學(xué)家對這種海藻生物體為何能具有超強(qiáng)耐鹽性并保持生命活力仍然不得其解。12日,,以色列魏茲曼研究院宣稱,,該院科學(xué)家經(jīng)過多年研究,終于發(fā)現(xiàn)了這種藻類蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),,為徹底揭示微小生物體耐鹽能力的產(chǎn)生和進(jìn)化奠定了基礎(chǔ),。
鹽水湖中的水藻是一種不同類型的有機(jī)物,它能夠生長在任何環(huán)境的水中,,如從條件極其惡劣的死海到幾乎全是淡水的湖泊,,它們都可以維持生命的存在,。對于這種在商業(yè)上常常被用作天然β-胡蘿卜素的獨(dú)特耐鹽性藻類,,魏茲曼研究院的研究人員已經(jīng)跟蹤研究了許多年。該院生物化學(xué)系和結(jié)構(gòu)生物學(xué)系的研究人員從死海中嗜鹽性微生物中提取出蛋白,,并對這些嗜鹽性蛋白質(zhì)進(jìn)行了三維結(jié)構(gòu)的分析測試,,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種引人注目的耐鹽性蛋白酶實(shí)際上是一種碳脫水酶。把它與已知動物身上的碳脫水酶進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),,這種酶與它的遠(yuǎn)親共享一個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),,但又有一些明顯的不同。其中最大的區(qū)別,,是蛋白質(zhì)表面的電荷性質(zhì)不同,。在耐鹽性蛋白酶的表面,電荷一律為負(fù),;但在沒有耐鹽性的碳脫水酶表面,,則運(yùn)動著正、負(fù)和中性三種電荷,。這些獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,,使得耐鹽性碳脫水酶在有鹽狀態(tài)下不僅可以生存,而且可以活動,,盡管它并不依賴于鹽的存在,。
令人振奮的是,研究人員不僅發(fā)現(xiàn)了耐鹽性蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),,而且還在老鼠的腎里發(fā)現(xiàn)了一種碳脫水酶,,這種酶具有與耐鹽性脫水酶相似的結(jié)構(gòu)。值得思索的是,,在死海藻類生物進(jìn)化中產(chǎn)生的耐鹽性蛋白酶,,為何能在老鼠體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)?這一發(fā)現(xiàn)是否為腎生理學(xué)研究開辟了新領(lǐng)域,?研究人員希望這一問題能夠得到進(jìn)一步探索,,并希望他們的研究成果能為研究和設(shè)計以耐鹽性蛋白酶為基礎(chǔ)的新藥物提供幫助。