一项发表于《国际生物大分子杂志》的研究,首次以前所未有的精度揭示了细菌关键调控蛋白NrdR的精细结构。NrdR是细菌内核糖核苷酸还原酶(RNR)的主要调控因子。该研究首次展示了NrdR蛋白全长的详细三维结构,阐明了其构象变化及其与配体结合的方式如何精确控制这一关键细胞过程。这一发现不仅为深入理解细菌代谢调控提供了重要线索,也为识别新型抗菌靶点、推动未来抗感染治疗策略的创新奠定了概念和实验基础。
该研究由加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)的细菌感染:抗菌治疗研究小组主导,该小组隶属于巴塞罗那大学生物学院遗传学、微生物学与统计学系,由ICREA学术研究员埃德华·特伦茨教授领导。同时,巴塞罗那分子生物学研究所(IBMB-CSIC)的线粒体大分子结构生物学小组在玛丽亚·索拉研究员的带领下也参与了此项研究。论文第一共同作者为卢卡斯·佩德拉兹。此外,该研究还得到了IBEC纳米尺度生物电特性研究小组的合作支持。
核糖核苷酸还原酶(RNR)是一类负责将核糖核苷酸转化为脱氧核糖核苷酸(dNTPs)的关键酶,后者是DNA合成的基本构件。本研究结合结构生物学、生物物理表征与功能实验等多种手段,系统解析了NrdR的四级结构如何响应不同核苷酸状态的变化,以及这些构象变化如何精细调控其转录抑制活性。研究特别聚焦于两种具有代表性的细菌病原体:一种是大肠杆菌,作为研究细菌基本生命过程的模式生物;另一种是铜绿假单胞菌,该菌因其对多种抗生素具有天然耐药性,并在慢性感染中扮演重要角色而备受关注。
“通过靶向这一关键的调控因子,我们有望削弱致病菌的生存能力,甚至恢复其对现有抗生素的敏感性,这为应对日益严峻的抗生素耐药性危机提供了极具前景的新策略。” 特伦茨教授解释道。

