加州理工學(xué)院研究人員利用低溫電子顯微鏡（electron cryomicroscope）首次觀察到細(xì)菌細(xì)胞中接受化學(xué)刺激的化學(xué)受體（chemoreceptors）的排列結(jié)構(gòu)。此外，他們還發(fā)現(xiàn)這種特殊的排列結(jié)構(gòu)廣泛出現(xiàn)在所有細(xì)菌物種中，表明該結(jié)構(gòu)在進(jìn)化上十分保守。

　?。═his side view of the bacterium Helicobacter hepaticus shows the flagella and the region in which the chemoreceptors cluster.）

　　這項研究發(fā)表在本周提前出版的《Proceedings of the National Academy of Sciences》（PNAS）雜志上，或許有助于科學(xué)家更好地了解許多生物代謝過程中復(fù)雜的信號通路。

　　鞭毛是細(xì)菌最重要的運(yùn)動結(jié)構(gòu)，細(xì)菌的運(yùn)動方向不是隨機(jī)的，而是根據(jù)具體的環(huán)境有趨利避害的趨勢。但細(xì)菌如何分辨有利環(huán)境和不利環(huán)境呢？研究人員發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌靠近鞭毛處，有一些微小的蛋白分子——化學(xué)受體，該蛋白就像是從細(xì)菌細(xì)胞中長出的“蛋白質(zhì)天線”，可以與外界的營養(yǎng)物質(zhì)或其他化學(xué)刺激結(jié)合，并將獲得的化學(xué)信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)。

　　實驗發(fā)現(xiàn)，這類化學(xué)受體對環(huán)境中的積極刺激或消極刺激非常敏感。研究人員認(rèn)為，進(jìn)一步了解這些受體之間相互作用的方式十分重要。研究人員利用低溫電子顯微鏡獲得了700張細(xì)菌完整的三維圖像，研究人員對這些快速冷凍的細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)化學(xué)受體呈規(guī)則的重復(fù)六邊形排列，在六邊形的每個頂點有一對受體與另外醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理3個受體連接。

　　研究人員對13種不同的菌種進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，這種特殊的化學(xué)受體排列結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在幾乎所有的細(xì)菌中。

　　參閱文獻(xiàn)：Briegel et al. Universal architecture of bacterial chemoreceptor arrays. Proceedings of the National Academy of Sciences， 2009；DOI：10.1073/pnas.0905181106