搖籃環(huán)桶狀半折疊型蛋白質(zhì)具備多種功能,,包括結(jié)合DNA,、充當(dāng)分子伴侶等,。在進(jìn)化樹上,核黃素激酶開始于復(fù)制并與古菌ββαβ-元素融合,,產(chǎn)生高度對(duì)稱的裂桶型蛋白質(zhì),。在這個(gè)問題上,德國馬普發(fā)育生物學(xué)研究所的Moritz Ammelburg等人的研究認(rèn)為,,核黃素激酶活性的獲得源于一種底部裂桶折疊型蛋白質(zhì)的修飾,,而這種蛋白質(zhì)屬于三磷酸腺苷依賴性細(xì)菌和真核生物的激酶,因此,,胞苷三磷酸依賴性的古菌核黃素激酶是搖籃環(huán)桶狀半折疊型蛋白質(zhì)進(jìn)化的橋梁,。相關(guān)研究論文以封面文章的形式發(fā)表在12月11日的《結(jié)構(gòu)》(Structure)上。
搖籃環(huán)桶狀半折疊型蛋白質(zhì)是通過保守的babelement的復(fù)制產(chǎn)生,,暗示著蛋白質(zhì)共同的進(jìn)化起源是源于一組古菌核酸結(jié)合蛋白質(zhì),。在半折疊型蛋白質(zhì)中基礎(chǔ)的折疊是裂桶型折疊,這種折疊方式存在于大多數(shù)的酶中,,不過這種同源關(guān)系與核酸結(jié)合蛋白質(zhì)的聯(lián)系目前還不清楚,。Ammelburg等采用核黃素激酶研究發(fā)現(xiàn),核黃素激酶的特點(diǎn)是在次序和結(jié)構(gòu)上可以建立搖籃環(huán)桶狀半折疊型蛋白質(zhì)與裂桶型折疊蛋白質(zhì)之間的關(guān)聯(lián),。他們報(bào)道了其中一種名為Methanocaldococcus jannaschii Mj0056的古菌核黃素激酶的結(jié)構(gòu),,底物結(jié)合模式以及催化活性。核黃素激酶Mj0056出人意料地利用了胞苷三磷酸作為核苷酸供體,,而不是用三磷酸腺苷,,另外Mj0056在相關(guān)殘基的序列復(fù)制過程中也揭示了古菌核黃素激酶的普遍特性。(武彥文/編譯)