来自北京大学生命科学学院，化学与分子工程学院，美国芝加哥大学等处的研究人员成功地捕获了一种酸性分子伴侣蛋白在酸胁迫下的“客户蛋白”，并依此阐释了大肠杆菌抵御胃酸的机理。这项研究成果公布在Nature Chemical Biology杂志上，并被选为封面文章。
文章的通讯作者是北京大学生命科学学院的昌增益教授及化学与分子工程学院陈鹏研究员，其中昌增益教授是我国科技部“蛋白质研究”重大科学研究计划专家组成员，其长期以来的研究方向包括对胁迫条件下生物分子的行为和命运，蛋白质同源寡聚化的生物学意义、机制及进化，以及衰老和休眠的分子机制的研究。
作为哺乳动物体内酸性最强的器官，胃所含的强酸性胃液（pH值为1-3）是人和动物抵御绝大多数
微生物病菌的一道天然屏障。然而，肠道病原菌能够在强酸性的胃液下存活，并进而造成肠道感染。
大肠杆菌的变异菌株依旧严重地威胁着人类的健康，尤其是最近源于德国的致死性H104:04型大肠杆菌的爆发，在整个欧洲都造成了恐慌。对于包括大肠杆菌和志贺氏菌在内的肠道病原体微生物来说，顺利地通过人体胃液是它们对肠道进行感染的先决条件。因此，深刻理解大肠杆菌的抗酸性机理将极大地加深我们对这类病原菌的认识，为今后发展新型抗生素奠定基础。
在这篇文章中，研究人员利用开发的一种全新的蛋白质光交联探针，成功地捕捉了大肠杆菌体内的一个关键酸性分子伴侣HdeA的作用底物。对其中的两个本身也是分子伴侣的关键“客户蛋白”DegP 和SurA的进一步研究，使他们发现了一种不依赖于ATP的“分子伴侣-保护分子伴侣”的独特机制，并证明细菌利用这一作用来增加其逃逸胃酸防线的成功率。
昌增益课题组在之前的工作中发现肠道细菌抗酸分子伴侣蛋白质HdeA发挥活性时，利用的是一种三维空间结构大部分丧失的独特机制（Hong Weizhe et al.J. Biol. Chem., 2005, 280:27029-27034）,而且该蛋白质伸展肽链的双亲（亲水和亲脂）结构特征对该蛋白质赋予肠道细菌抗酸功能是必须的（Wu Ye et al.,Biochem. J., 2008, 412:389-397）。
最新这篇文章描述的一种不以ATP作为能量货币的分子伴侣间相互作用，以及细菌通过这一相互作用来抵抗胃酸的全新发现都在国际上属首次报道，一经发表就引起了广泛的关注。 Nature Asia-Pacific还在其网站上作为亮点介绍了该工作，美国化学会的官方杂志《化学与化工新闻》（Chemical & Engineering News）以News Coverage的形式于2011年9月7日报道了这一工作。
除此之外昌增益课题组近期还与加州大学伯克利分校的研究人员合作，在《Chemistry & Biology》杂志发表了重要成果：特异检测活体细胞核中过氧化氢水平的荧光探针用于线虫衰老研究。
作者：
2011-10-1