分享一篇最近发表在 PNAS 上的文章，本文的题目是“A widespread family of ribosomal peptide metallophores involved in bacterial adaptation to metal stress”。本文的核心是作者们在细菌中发现了一类肽家族，这类肽是核糖体合成，且被翻译后修饰的，它们能够帮助细菌维持自身的金属稳态。本文的通讯作者是法国 Institut Pasteur de Lille 的 Françoise Jacob-Dubuisson，法国 Museum National d'Histoire Naturelle 的 Yanyan Li 和法国 Alimentation et Environnement/Institut National des Sciences Appliquées 的 Svetlana Dubiley。
核糖体合成的，且被翻译后修饰的肽（Ribosomally synthesized and posttranslationally modified peptides），简称 RiPPs，是天然存在的，它们具有非常多样性的结构和生物活性，其特点是 N 端为信号肽，核心区域有翻译后修饰。有一个潜在的未知功能的结构域 （Domain of Unknown Function） DUF692 家族，发现其参与了 RiPPs 的翻译后修饰，该家族在一些微生物物种中都能找得到，该家族是由 4 个位于同一操纵子的基因编码的，比如 Caulobacter vibrioides 细菌中的 CCNA_03363-CCNA_03366（buf1），作者以这 4 个基因为例，对其进行分析，发现 CCNA_03363 基因可以编码一个含有 4 个半胱氨酸的 RiPPs，且还含有一个 Sec 信号肽，将其命名为 BufA1；推测基因 CCNA_03364 和 CCNA_03365 的功能是催化 BufA1 上的半胱氨酸发生修饰；基因 CCNA_03366 可能编码一个 DoxX-type oxido-reductase。作者们在该细菌中又发现了另一个与基因簇 CCNA_02999-03001（buf2），这三个基因分别与 BufA1、BufB1 和 BufC1 同源，作者将其分别命名为 BufA2、BufB2 和 BufC2。之前的研究表明，buf1 和 buf2 基因簇的表达是受到 SigF 调控的，以帮助细菌应对铜离子胁迫。作者们发现，只有铜离子才能够诱导 bufA1 和 bufA2 的表达。作者们又在细菌中敲除了这两个基因，DKO 菌株较野生型菌株，其生长对铜离子更敏感。随后，作者们利用核磁等一系列手段，证实了 bufA1 中间的两个半胱氨酸 Cys23 和 Cys31 能够发生环化，形成 thiooxazole 修饰。并通过 native MS 证实了 bufA1 的确会与二价铜离子，以 1:1 的比例结合，并发现它结合一价亚铜离子的能力更强。最后，作者们纯化了 BufA1，B1 和 C1 三个蛋白，并重组了修饰实验，发现 BufB1 和 C1 对于 A1 上半胱氨酸的修饰是必要的。总之，作者通过基因操作和核磁等手段，发现了一种在细菌中被核糖体所合成，且被翻译后修饰的肽段。https://doi.org/10.1073/pnas.2408304121原文引用：DOI：10.1073/pnas.2408304121
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