饶子和团队《Science》发表长文 破解结核分支杆菌能量代谢奥秘 助力抗结核新药研发( 五 )

据论文共同第一作者南开大学博士生贡红日、许傲介绍 , 这项工作的顺利完成是整个团队在结核分枝杆菌多年的研究准备和技术积累的结果 。 从样品的提纯优化到活性验证 , 再到冷冻电子显微样品的制备以及数据处理方法的改良 , 直至最终近原子分辨率分子结构模型的获得 , 以及后续脂质组学检测、原子吸收光谱测定、电子顺磁共振实验等大量的生物化学和生物物理手段的配合 , 终于揭开了电子在这个超级复合物内完整传递路径的神秘面纱 。

据介绍 , 这项研究另一个“颇令人意外”的发现是 , 虽然超氧化物歧化酶(SOD)长久以来从酶学功能上被认为与呼吸链的氧化还原反应具有相关性 , 特别是与线粒体中以呼吸链为中心的氧化磷酸化系统的自由基清除 , 以及微生物侵染过程中宿主的免疫反应都有密切联系 , 但一直缺乏直接的证据 。 同时 , SOD参与其中的分子机制亦多有争议 。

“我们的研究首次以结构生物学的视角 , 证实了SOD在分枝杆菌细胞周质内与呼吸链复合物间存在直接相互作用 , 并具有清除潜在自由基、协同氧化还原反应的作用 。 ”研究团队主要成员王权博士和李俊副研究员介绍 , 更为重要的是这个发现提示这可能是结核分枝杆菌为代表的放线菌在宿主巨噬细胞内抵抗宿主免疫反应的一种重要机制 。 这为进一步认识结核分枝杆菌与宿主的相互作用带来了新的启示 。