Nature：跨越50年 首次发现不需要金属的RNR

支原体病原体如何偷偷溜过我们的免疫防线？

　　

生物通报道：最新一项研究表明，支原体病原体可以以独特的方式制造DNA，保护它免受我们免疫系统的攻击，这一发现有利于科学家们寻找新的途径来对抗这种病原体。

这一研究成果公布在11月1日Nature杂志上。

每次细菌分裂的时候，它们都需要复制整个DNA，因此需要大量的DNA构建基础元件，其中也包括了合成酶RNR（核糖核苷酸还原酶）。

脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸产生的，是RNA的构建模块——在基因表达中行使许多重要角色的分子。RNR，催化核糖核苷酸到脱氧核糖核苷酸的转化，在进化上是一个古老的酶，一直都负责最早的生命形式（以RNA为基础）到以DNA为基础的生物体的转换。

由于这种酶的重要性，科学家们早在50多年前就已经开始探索RNR，他们发现包括所有的生物体，从人类到细菌，RNR都需要金属离子才能发挥作用。而我们的免疫系统用来对抗入侵细菌的一个通用原则就是让它们由于缺乏金属而饿死。

文章作者之一，斯德哥尔摩大学生物化学与生物物理系Vivek Srinivas说：“我们在支原体中发现了一种不需要金属的RNR蛋白家族。”

在最新研究中，研究人员发现了这种的无金属核糖核苷酸还原，这个过程由支原体病原体中的DOPA自由基驱动，他们发现这种类型的RNR不需要金属，而是通过修饰后的氨基酸自由基引发化学反应。自由基是具有奇数电子的分子，它们具有很强的活性。

不少利用这种新型RNR的细菌都是一些侵入呼吸道和生殖道的粘膜表面的支原体病原体，它们无需金属，这种特殊的方式可以帮助它们更快的构建DNA，从而使细菌能够存活和繁殖。

“令人惊讶的是，进化是如何找到这个问题的替代化学解决方案的，我们认为没有金属是不可能的。当然，这也意味着需要新的途径来对抗利用这种策略的病原体”，文章作者之一，Martin Högbom说。

（生物通：万纹）

原文标题：

Metal-free ribonucleotide reduction powered by a DOPA radical in Mycoplasma pathogens

http://www.nature.com/articles/s41586-018-0653-6