加利福尼亚大学研究人员揭示了幽门螺旋杆菌尿素的质子门控通道,这种六聚体结构的新发现尿素及其他小酰胺溶质的渗透新模式。这篇题为“Structure of the proton-gated urea channel from the gastric pathogen Helicobacter pylori”于2012年12月9日在线发表在Nature杂志上。
一半的人口慢性感染幽门螺旋杆菌,引发胃炎、胃溃疡,增加胃腺癌的发病率。幽门螺旋杆菌的质子门控尿素通道即HP UREI是保证其生存在胃酸性环境中*的。通道在中性pH条件下关闭,在酸性pH条件下打开,并允许尿素迅速进入细胞质脲酶。脲酶生产的NH3和CO2,中和进入的质子,使细胞周质pH维持在6.1左右,即使处于胃液pH低于2.0的条件下。
此项研究揭示了HpUreI UREI 的结构,暴露了围绕着有序脂质双层中心组装在六聚体环的六个原体。每个原体包围着由六个跨膜螺旋束扭曲所形成的通道。束定义先前未观察到褶皱,包括两个螺旋发夹重复三次围绕通道的中心轴,但没有反向重复序列的哺乳动物型尿素转运。
通道和原体均包含AmiS/UreI超家族保守的残基,显示了此家族通道结构和寡聚状态的保守性。整个通道主要由芳族或脂肪族侧链构成,中间有两个连续的收缩位点。
与硫脲相比,细胞质中收缩位点Trp 153的突变降低了尿素的灵敏性,这表明与Trp 153的溶质相互作用也贡献了其特异性。
这种前未观测到的六聚体通道结构为原核生物和古细菌中提供了一种尿素及其他小酰胺溶质的渗透新模式。