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维持细菌生存的复杂营养收集机器
细菌的生存方式令人着迷，其中一个关键过程涉及它们如何收集必需的营养物质。这项研究深入探讨了一种独特的细菌机制，称为 Ton 系统，该系统的功能类似于分子机器，将营养物质拉入细胞。通过利用质子（微小带电粒子）在细胞内外产生的能量差[…]
来源:科学特色系列细菌的生存方式十分奇妙，其中一个关键过程就是它们如何收集必需营养物质。这项研究深入探讨了一种名为 Ton 系统的独特细菌机制，该系统的功能类似于分子机器，可将营养物质拉入细胞。通过利用质子（微小带电粒子）在细胞内外产生的能量差异，该系统可帮助细菌收集维生素和金属等重要资源。这些见解可能为新的抗菌治疗铺平道路。
这项开创性的研究由 Nadia Izadi-Pruneyre 博士领导，巴斯德研究所和其他合作组织的科学家合作开展。他们的研究重点是 Ton 系统的一个特定部分 ExbD，研究它如何移动和变化以帮助系统工作。这项研究发表在《自然通讯》上，还强调了细菌细胞壁（称为肽聚糖）在实现这一过程中的关键作用，这种网状结构为细菌提供支持和保护。
研究小组发现，ExbD 成对工作，并不断在两种形状之间切换：开放和关闭。这些变化对于另一种蛋白质 TonB 来说是必要的，它需要提供将营养物质通过细菌外层所需的能量。研究人员利用一种称为核磁共振波谱的先进成像技术（这是一种在原子水平上可视化分子结构的方法），表明 ExbD 的“开放”形状激活了 TonB，然后 TonB 重新组织以启动营养运输过程。
这些发现可能对抗击细菌感染具有重大意义。由于 Ton 系统对于细菌的生存至关重要，因此了解其内部工作原理可以带来阻止有害细菌的创新方法。针对系统的弱点（例如破坏能量传递或阻止 ExbD 的运动）可能会阻止细菌收集生长和传播所需的营养物质。