幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）铜抗性决定因子CrdA识别Cu(I)离子的结构基础

《The FEBS Journal》：Structural basis of Cu(I) ion recognition by the Helicobacter pylori copper resistance determinant CrdA

幽门螺杆菌CrdA蛋白通过结合Cu(I)维持胃部铜稳态，其结构揭示M69残基关键作用及独特Cu(I)识别机制，为新型抗菌药物开发提供依据。

　　

摘要

幽门螺杆菌是一种定植于胃部并引发人类胃部疾病的细菌。为了在恶劣的胃环境中成功生存，幽门螺杆菌会利用多种稳态机制来应对环境因素（如质子和铜离子）。细胞内的铜含量需要保持在无毒水平以下，同时又必须高于生物功能所需的阈值。幽门螺杆菌中的铜抗性决定因子A（CrdA）是一种潜在的铜伴侣蛋白，有助于维持其体内的铜稳态。为了深入了解CrdA介导的铜稳态机制，我们通过生化实验和突变研究分析了CrdA与Cu(I)或Cu(II)离子的相互作用，并测定了CrdA单独存在时以及与Cu(I)类似物Ag(I)结合时的晶体结构。结果表明，CrdA对Cu(I)和Ag(I)离子的亲和力高于Cu(II)离子。CrdA具有希腊钥匙状β-桶结构，其中含有一个独特的富含甲硫氨酸的突起结构，该结构中的甲硫氨酸残基能够与两个Ag(I)离子结合。特别是CrdA中的M69残基在识别Cu(I)离子方面起着关键作用，即使在胃部这种低pH环境下也是如此。基于结构的比较分析还表明，CrdA进化出了一种其他铜伴侣蛋白所不具备的独特Cu(I)识别机制。我们关于CrdA与Cu(I)离子特异性相互作用的研究结果为开发针对幽门螺杆菌的抗菌药物提供了新的思路。

利益冲突

不存在任何竞争性财务利益。