【科普视频】肠道大坏蛋,里面却有精巧和绝美
热心肠先生 2024-04-20
时长:02:22
高精度沙门氏菌鞭毛马达结构被破解

今天的视频,建议大家开大点声音,先听一听马达的轰鸣。

这马达是不是跟你见过的不太一样?对的,它是来自臭名昭著的沙门氏菌的鞭毛马达。

沙门氏菌可以引起严重的食物中毒和肠道问题,电子显微镜下面它大概长这样:

图片来源:Stewart Lab

看到它身上那些长长的鞭毛了吧?沙门氏菌就是通过这些鞭毛,灵活自如地游动。而驱动这些鞭毛运动的,就是一开始大家看到的那个分子马达。

这是一个巨大的分子机器,下面的图里,左边这个是一个分子量已经很大的GPCR蛋白,右边这个是更大的蛋白——ATP合成酶。

图片来源:Stewart Lab

但在鞭毛马达面前,它们都是小家伙了!

图片来源:Stewart Lab

沙门氏菌的鞭毛马达非常精巧,而精巧的另一方面则是复杂。包括浙江大学的朱永群、张兴教授在内的科学家,在之前的研究中,已经解析了它的结构,其中包括10几种蛋白,并组成了定子和动子。动子里的几个关键的圆环结构看起来真是特别完美。

就在2024年4月17日,来自美国范德堡大学的团队,在Nature Microbiology上发表文章,用更高精度解析了沙门氏菌鞭毛马达的圆环和转向结构。也正是他们用更高精度的数据,完成了开头那个令人赞叹的视频!

值得多言两句的是,即使拥有如此迷人的马达,沙门氏菌终归还是恶名昭彰的“坏蛋”,我们要小心防范它们。

世间万物,总是多面且复杂。我们需要警惕,不应被外表的美丽蒙蔽,而要用更全面、更深刻的角度去看待和理解它们。

参考文献:

1.Singh PK, Sharma P, Afanzar O, et al. CryoEM structures reveal how the bacterial flagellum rotates and switches direction. Nat Microbiol. Published online April 17, 2024. doi:10.1038/s41564-024-01674-1

2.Tan J, Zhang X, Wang X, et al. Structural basis of assembly and torque transmission of the bacterial flagellar motor. Cell. 2021;184(10):2665-2679.e19. doi:10.1016/j.cell.2021.03.057

专家简介
蓝灿辉
热心肠生物技术研究院董事长兼院长
iMeta期刊联合创办人及执行主编
笔名热心肠先生,热心肠生物技术研究院董事长兼院长,武汉轻工大学“常青学者计划”讲座教授,学术期刊iMeta联合创办人与执行主编,中国生物物理学会肠道菌群分会副会长,中国微生物学会微生物组专委会委员,《热心肠日报》创始主编,CHINAGUT(中国肠道大会)创始发起人。
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