在大多數(shù)細(xì)菌中，脂肪酸是功能性細(xì)胞膜脂質(zhì)的必需成分。不飽和脂肪酸（UFA）與飽和脂肪酸（SFA）的比例可調(diào)節(jié)膜的流動性，以便在不斷變化的環(huán)境中發(fā)揮作用。在細(xì)菌中，SFA和UFA是通過高度保守的II型生物合成系統(tǒng)（FAS-II）合成的，在該系統(tǒng)中，一系列酶識別酰基載體蛋白（ACP）結(jié)合底物，并以循序漸進(jìn)的順序組裝?；?。雙功能脫氫酶/異構(gòu)酶FabX是廣泛存在的人類病原體幽門螺桿菌中一種重要的UFA生物合成酶，幽門螺桿菌是一種與95%的胃癌相關(guān)的病原菌。由于FabX與對底物ACP的催化調(diào)控機(jī)制一直不明晰，制約了相關(guān)藥物的研發(fā)。
圖片來源：Nat. Commun.
近期，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院張良團(tuán)隊及其合作者通過解析FabX及其與辛烷?；d體蛋白（ACP）底物和holo-ACP的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，揭示了FabX合成不飽和脂肪酸的催化機(jī)制。
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FabX屬于亞硝酸單加氧酶（NMO）黃素蛋白家族，卻包含一個非典型[4Fe-4S]簇，迄今為止在所有其他家族成員中均未發(fā)現(xiàn)。FabX通過其帶正電荷的α7螺旋與ACP帶負(fù)電荷的α2和α3螺旋相互作用與ACP結(jié)合。
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在該研究中，證明了[4Fe-4S]簇在脫氫酶催化過程中增強(qiáng)了FMN的氧化作用，將鎖定在FMN和活性中心殘基His182之間的氧陰離子孔中的氧分子生成超氧化物。結(jié)果表明，[4Fe-4S]和FMN輔因子對UFA的合成都是必不可少的，超氧化物隨后作為過氧化氫的主要來源被幽門螺桿菌排出，這可能是促進(jìn)幽門螺桿菌在胃粘膜腐蝕中的病理作用，闡明了脂肪酸合成與幽門螺桿菌病理作用之間的密切聯(lián)系。
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參考文獻(xiàn)：Helicobacter pylori FabX contains a [4Fe-4S] cluster essential forunsaturated fatty acid synthesis
Nat. Commun.
DOI: 10.1038/s41467-021-27148-0
原文作者：Jiashen Zhou, Lin Zhang, Liping Zeng, Lu Yu, Yuanyuan Duan, SiqiShen, Jingyan Hu, Pan Zhang, Wenyan Song, Xiaoxue Ruan, Jing Jiang, YinanZhang, Lu Zhou, Jia Jia, Xudong Hang, Changlin Tian, Houwen Lin, Hong-Zhuan Chen?, John E. Cronan?, Hongkai Bi? & Liang Zhang ?
