殺魚毒素在蛋白質可以達到多大方面創下了新紀錄
生物學中發現的最大的蛋白質是在一種海藻中發現的。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),這種產生毒素的蛋白質被發現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.
雖然我們仍然在談論微觀尺寸,但突然間我們的生物尺度需要調整。
“這擴展了我們對生物學能力的認識,”說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。
小小假單胞菌可能導致致命傷害科學家們仍在試圖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生它們的鈺毒素。
這使他們首先發現了兩個異常大的基因,這些基因產生了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的產生。
“我們能夠找到這些基因,結果發現,為了制造巨大的有毒分子,這種藻類使用了巨大的基因,”說維克拉姆·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,可能會對水生生態系統.
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,基因的發現尤為重要,因為它可以讓我們檢測毒素產生在它開始之前。可以以類似于以下方式測試水是否存在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,這項新研究發現的組裝化學品的策略可能有助于開發新藥和材料。
“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造有用的產品,無論是新的抗化學魔法。癌癥藥物或新面料,”說摩爾。
該研究已發表在科學.