科學家在海藻毒素中發現自然界中最大的蛋白質
科學家發現了生物學中已知的最大蛋白質。這種蛋白質有一個有趣的名字- PKZILLA-1,是在藻類細胞中發現的,它能幫助藻類製造毒素,而毒素正是造成魚類大量死亡的罪魁禍首。
自然界中的大多數蛋白質都只有幾奈米(nm)長,複雜生物體的蛋白質平均質量約為50 千道爾頓(kDa)。但相較之下,新發現的蛋白質絕對是個怪物: PKZILLA-1的長度可達1250奈米,質量為4730千道爾頓。這意味著它輕鬆地從上一個紀錄保持者–一種名為titin 的人類肌肉蛋白–手中奪走了桂冠,該蛋白長達1000 nm,分子量為3990 kDa。
世界上已知最大的蛋白質PKZILLA-1 與先前的記錄保持者titin 的對比圖
這項研究的資深作者布拉德利-摩爾(Bradley Moore)說:”這是蛋白質中的珠穆朗瑪峰。這拓展了我們對生物學能力的認識。”
這種巨大的新蛋白質是在一種被稱為金藻(Prymnesium parvum)的普通藻類中發現的。研究發現,PKZILLA-1 和一種較小但仍相對巨大的蛋白質PKZILLA-2,可以幫助藻類產生一種稱為prymnesin 的毒素。每當金藻在水道中大量繁殖時,這種毒素就會導致大量魚類死亡。
PKZILLA 蛋白質實際上是一種酶,因此它們透過一系列化學反應產生毒素。研究團隊發現,在兩種PKZILLA 形態之間,要經過239 個化學反應才能產生prymnesin。
揭示這個過程可以幫助科學家開發出更準確的水道金藻測試方法,並啟發我們自己製造複雜化學物質的新方法。
摩爾說:”了解大自然是如何進化出化學奇才的,讓我們這些科學工作者有能力將這些見解應用於創造有用的產品,無論是新型抗癌藥物還是新型織物。”
這項研究發表在《科學》雜誌。