酸性氧化硫杆菌铁氧化酶信号肽中Threonine(27)-to-Proline(27)突变降低铁氧化能力

"这篇论文研究了Acidithiobacillus ferrooxidans（一种酸性氧化硫杆菌）中铁氧化酶信号肽中的一个Threonine(27)-to-Proline(27)的替换如何影响铁氧化能力。论文作者通过对比两个野生菌株CMS和YTW的铁氧化速率和生长速率，发现YTW菌株的铁氧化能力显著低于CMS菌株，并且其世代时间更长。" 在这篇【首发论文】中，研究人员从中国低品位铜矿中分离出两种Acidithiobacillus ferrooxidans的野生型菌株——CMS和YTW。通过对它们的铁氧化率和生长速率的比较，他们观察到YTW菌株在铁氧化能力上存在明显不足，这表明在代谢过程中可能存在遗传差异。 为了探究这种表型异质性的原因，研究人员对这两个菌株编码铁氧化酶的基因进行了PCR扩增和测序。序列比对结果显示，YTW菌株的铁氧化酶信号肽中存在一个Threonine(27)被Proline(27)取代的突变。蛋白质二级结构预测显示，这个替换导致了26、27和28位氨基酸残基之间形成一个环状结构。这种替换可能影响了铁氧化酶在细胞内的定位以及与其他分子的相互作用，从而降低了铁氧化效率。 铁氧化酶是Acidithiobacillus ferrooxidans进行铁氧化代谢的关键酶，它催化铁氧化过程的第一步。这个突变可能改变了信号肽的构象，影响了酶的分泌或功能，进而减弱了菌株的铁氧化能力。这一发现对于理解微生物在矿石氧化过程中的作用机制以及如何通过基因工程改进这些微生物的工业应用具有重要意义。同时，这也为微生物在极端环境下的适应性和生存策略提供了新的视角。