Nature新文章為人類(lèi)腸道菌群研究提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員zui近在學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了一項(xiàng)研究進(jìn)展，他們通過(guò)結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法深入了解了腸道細(xì)菌攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程，這為眾多腸道菌群研究提供了重要的基礎(chǔ)。

人類(lèi)腸道中定植著豐富的細(xì)菌群體，我們稱之為腸道菌群。zui近一些研究表明腸道菌群對(duì)人類(lèi)健康非常重要，與自身免疫疾病，癌癥和肥胖都有重要關(guān)聯(lián)。在人類(lèi)腸道這種存在高度競(jìng)爭(zhēng)性的環(huán)境中，腸道菌群的功能和組成依賴于每一種細(xì)菌獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力。

細(xì)菌獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程是由細(xì)胞膜上的蛋白機(jī)器來(lái)執(zhí)行，對(duì)于腸道菌群中的許多細(xì)菌來(lái)說(shuō)，該過(guò)程是由一個(gè)蛋白復(fù)合體完成，這種蛋白復(fù)合體由一個(gè)底物結(jié)合蛋白（SusD）和一個(gè)通道轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（SusC）組成。

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員報(bào)道稱他們純化并通過(guò)X射線晶體成像技術(shù)確定了SusCD復(fù)合體的三維原子結(jié)構(gòu)，明確了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如何轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)菌內(nèi)部。

SucCD復(fù)合體在發(fā)揮功能時(shí)就像一個(gè)腳踏垃圾桶，SucC就像桶身，而SucD就像上面的蓋子。當(dāng)出現(xiàn)底物時(shí)，蓋子就會(huì)打開(kāi)，在捕獲到底物以后，蓋子關(guān)閉底物通過(guò)桶身進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)。

這項(xiàng)研究為了解腸道菌群如何發(fā)揮功能以及人類(lèi)與腸道菌群的共生關(guān)系提供了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。同時(shí)也為借助腸道菌群干預(yù)手段尋找疾病治療方法提供了新的方向。