细菌内依赖TonB的外膜铁转运体的研究进展

铁是细菌所必需的微量营养元素,但由于易被氧化溶解性低,生物体的利用率大大降低。细菌在进化过程中形成多种策略来吸收环境中低浓度的铁,不同类型铁的吸收通过外膜上依赖TonB的转运体(TonB-dependent transporters,TBDTs)完成,TBDTs结合不同形式的铁复合物,通过内膜上的TonB-ExbB-ExbD复合物提供能量完成转运,对其机制的研究一直是微生物基础生命活动研究中的热点问题。近年来新鉴定了一些TBDTs的结构,并对其功能和转运机制有了更深入的研究,对此进行了综述,不仅有助于进一步揭示细菌的铁转运机制,而且有助于寻找新的靶位点以开发新的治疗药物。

细菌内依赖TonB的外膜铁转运体的研究进展

铁是细菌所必需的微量营养元素,但由于易被氧化溶解性低,生物体的利用率大大降低。细菌在进化过程中形成多种策略来吸收环境中低浓度的铁,不同类型铁的吸收通过外膜上依赖TonB的转运体(TonB-dependent transporters,TBDTs)完成,TBDTs结合不同形式的铁复合物,通过内膜上的TonB-ExbB-ExbD复合物提供能量完成转运,对其机制的研究一直是微生物基础生命活动研究中的热点问题。近年来新鉴定了一些TBDTs的结构,并对其功能和转运机制有了更深入的研究。本文对此进行了综述,有助于进一步揭示细菌的铁转运机制,促进对微生物基础生命活动的研究。

部分革兰氏阴性菌TonB蛋白的结构特点及作用机制

在革兰氏阴性菌内,TonB系统对环境中的重要营养物质的摄取至关重要。TonB系统由锚定在内膜的ExbB-ExbD和周质蛋白TonB组成,它为TonB依赖性外膜受体(TBDTs)提供能量,使其转运营养物质。TonB系统普遍参与了铁、血红素、维生素B12、碳水化合物及多种过渡金属元素等多种重要物质的转运过程。TonB蛋白的功能与其特殊的结构密切相关,它的结构包括起固定作用的氨基端结构域、柔韧可变的脯氨酸富集的中间结构域和与TonB依赖性受体相互作用的羧基端结构域。虽然TonB蛋白结构特点较为清晰,但其精确作用机制尚未被完全揭示。本文综述了革兰氏阴性菌TonB依赖性的营养物质摄取、TonB蛋白的结构特点、作用机制模型及表达调控,以期为进一步研究TonB蛋白功能提供理论基础和参考。