极端嗜酸菌Acidithiobacillus ferrooxidans的holdase分子伴侣网络对应激与能量源的适应性调控机制

来自未知机构的研究团队针对极端嗜酸菌在生物冶金过程中的蛋白稳态维持难题，系统研究了Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270中ATP非依赖性分子伴侣（Hsp20/Hsp31/Hsp33等）对温度（30-37°C）、pH（1.2-2.0）、氧化应激（1 mM H2O2）及不同能量源（黄铁矿/闪锌矿等）的动态响应。发现长期应激引发holdase基因普遍上调，hsp31在酸性环境与硫处理中特异性激活，而cnoX专一响应氧化应激。该研究为解析极端环境下微生物蛋白质量控制提供了新见解。

　　在极端酸性环境中叱咤风云的化能自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans，作为硫化矿生物浸出微生物群落的核心成员，装备了令人惊叹的分子伴侣防御系统。研究人员解码了其独特的ATP非依赖性holdase军团——包括三胞胎hsp20基因（hsp20.1-20.3）、双胞胎ridA基因（ridA.1-ridA.2）、三连体lon蛋白酶（lon.1-lon.3），以及单拷贝的slyD和cnoX基因。当遭遇温度波动（30°C→37°C）、pH骤变（1.6→1.2）或氧化攻击（1 mM H₂O₂）时，这些分子保镖展现出精妙的响应策略：长期热应激和氧化压力下holdase军团集体动员，而急性刺激时仅有hsp20.2和hsp31特种部队快速反应。有趣的是，hsp31堪称全能战士，在酸性环境、硫及硫化物处理中持续活跃；而cnoX则是专业的抗氧化特工。当以黄铜矿（chalcopyrite）为能量源时，细胞竟模拟出类似过氧化的防御状态。这些应激响应伴随着典型的生理代价——细胞内ROS飙升、ATP库告急。该研究犹如打开极端微生物蛋白稳态管理的黑匣子，为理解生命在酸性炼狱中的生存智慧提供了分子蓝图。