新的研究發(fā)現(xiàn)深海管蟲(chóng)的血紅蛋白中所含的鋅被用于將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)結(jié)合并運(yùn)輸給共生細(xì)菌,。對(duì)血紅蛋白的深入研究可能促進(jìn)這種物質(zhì)的多途徑的利用,例如人類(lèi)血液中的氧載體的人工替代物質(zhì),。這些新發(fā)現(xiàn)公布在 2005年2月14日的Proceedings of the National Academy of Sciences的網(wǎng)絡(luò)版上,。
生活在海底熱流噴口和冷滲漏處的管蟲(chóng)必須適應(yīng)硫濃度,通常這些位置的硫水平能殺死大多數(shù)水生生物,。
Penn State的一個(gè)研究組與麻薩諸賽醫(yī)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了合作研究,,并且發(fā)現(xiàn)了管蟲(chóng)血紅蛋白中的硫結(jié)合新機(jī)制。研究組報(bào)道說(shuō)血紅蛋白中的鋅離子能夠與硫化氫結(jié)合,。
管蟲(chóng)需要結(jié)合游離的硫,,這樣才能使硫不與氧反應(yīng),從而減少組織中的硫量并且為提供自己營(yíng)養(yǎng)的共生細(xì)菌供應(yīng)硫,。除了具有一個(gè)大的六邊形血紅蛋白外,,海底熱流噴口處的管蟲(chóng)Riftia pachyptila具有第二個(gè)較小的血紅蛋白。研究人員利用X射線結(jié)晶學(xué)方法首次詳細(xì)確定了這個(gè)小血紅蛋白的結(jié)構(gòu)特征,。這種非同尋常的血紅蛋白為這種管蟲(chóng)賦予了與其他生物競(jìng)爭(zhēng)生存空間的優(yōu)勢(shì),,并可能在它們適應(yīng)廣泛的溫度能力中起到一定的作用。
這種管蟲(chóng)的血紅蛋白的中空球形結(jié)構(gòu)包含了12個(gè)鋅離子,。這些鋅離子與硫化氫分子能夠形成一個(gè)可逆的價(jià)鍵,,而硫化氫能夠阻塞攜氧位點(diǎn)。因此,,血紅蛋白同時(shí)攜帶了氧和硫,。
因?yàn)殇\是生物系統(tǒng)中第二重要的過(guò)渡金屬,所以這個(gè)血紅蛋白的結(jié)構(gòu),、裝配和功能特征的確定為研究金屬離子與生物功能的聯(lián)合提供了一個(gè)起點(diǎn),。另外,,這種血紅蛋白本身也具有醫(yī)用價(jià)值。 (http://www.bioon.com)