殺魚毒素在蛋白質可以達到多大方面創(chuàng)下了新紀錄

生物學中發(fā)現(xiàn)的最大的蛋白質是在一種海藻中發(fā)現(xiàn)的。它被稱為蛋白質的“珠穆朗瑪峰”,在蛋白質中起著重要作用。魚類死亡在藻華期間。

制作者Prymnesium parvum 小桫欏(或金藻),這種產(chǎn)生毒素的蛋白質被發(fā)現(xiàn)它的美國科學家團隊稱為PKZILLA-1,以向某種以其巨大尺寸而聞名的爬行動物怪物致敬。

調(diào)查如何小小假單胞菌Builds Its Toxin 還揭示了以前未知的合成化合物的方法,這可能導致新藥和材料的誕生。

PKZILLA-1 蛋白由令人興奮的 45,212 個氨基酸組成,遠遠超過了構成之前保持紀錄的蛋白質的大約 30,000 個氨基酸,蒂丁,存在于人體肌肉中。相比之下,更平均大小的蛋白質血紅蛋白只有 574 個氨基酸.

雖然我們?nèi)匀辉谡務撐⒂^尺寸,但突然間我們的生物尺度需要調(diào)整。

“這擴展了我們對生物學能力的認識,”海洋化學家布拉德利·摩爾(Bradley Moore),來自加利福尼亞州斯克里普斯海洋學研究所。

一個小小假單胞菌2007年3月,德克薩斯州格蘭伯里湖的魚類死亡。(德克薩斯州公園和野生動物局)

小小假單胞菌可能導致致命傷害科學家們?nèi)栽谠噲D弄清楚這些微小的單細胞生物是如何制造出復雜的大分子的。Moore和他的同事們使用先進的遺傳分析技術來研究藻類如何產(chǎn)生它們的鈺毒素。

這使他們首先發(fā)現(xiàn)了兩個異常大的基因,這些基因產(chǎn)生了PKZILLA-1以及較小的PKZILLA-2,然后是蛋白質本身:這些酶通過科學家詳細記錄的漫長化學反應過程啟動了prymnesin的產(chǎn)生。

“我們能夠找到這些基因,結果發(fā)現(xiàn),為了制造巨大的有毒分子,這種藻類使用了巨大的基因,”維克拉姆·申德(Vikram Shende),來自斯克里普斯海洋學研究所。

這些新知識意味著科學家們在阻止有害藻華方面處于更好的位置,涉及小小假單胞菌.這些藻類遍布世界各地,可能會對水生生態(tài)系統(tǒng).

雖然藻類是海洋生物的重要組成部分,但當它大量收集– 通常是由海水變暖或人類活動造成的污染引起的 – 其影響可能是毀滅性的,因為毒物被添加到水中并且氧氣被吸走。

在這里,基因的發(fā)現(xiàn)尤為重要,因為它可以讓我們檢測毒素產(chǎn)生在它開始之前??梢砸灶愃朴谝韵路绞綔y試水是否存在PKZILLA基因新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)測試。

該研究背后的團隊認為,這里使用的基因方法可能用于鑒定其他藻類毒素。不僅如此,這項新研究發(fā)現(xiàn)的組裝化學品的策略可能有助于開發(fā)新藥和材料。

“了解大自然如何進化其化學魔法,使我們作為科學實踐者有能力將這些見解應用于創(chuàng)造有用的產(chǎn)品,無論是新的抗化學魔法。癌癥藥物或新面料,”摩爾。

該研究已發(fā)表在科學.

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