揭示支原體病原體悄悄越過人體免疫防線新機制

在一項新的研究中，瑞典斯德哥爾摩大學、卡羅琳斯卡研究所、澳大利亞國立大學和德國馬克斯普朗克化學能轉換研究所的研究人員發現支原體病原體以一種獨特的可能保護它們免受我們的免疫反應的方式制造DNA。這一結果可能提供新的途徑來對抗利用這種策略的支原體病原體。相關研究結果發表在2018年11月15日的Nature期刊上，論文標題為“Metal-free ribonucleotide reduction powered by a DOPA radical in Mycoplasma pathogens”。論文通訊作者為斯德哥爾摩大學生物化學與生物物理系教授Martin H?gbom。

在支原體RNR中，DOPA自由基替換金屬離子，圖片來自Hugo Lebrette。

每次細菌分裂時，它們都需要復制它們的整個DNA。它們必須生產大量的四種DNA構成單元（building block），即堿基A、T、C和G。制造這些結構單元的酶稱為核糖核苷酸還原酶（ribonucleotide reductase, RNR）。由于RNR發揮著重要的作用，人們已對它開展了50多年的深入研究。在此期間，人們已觀察到在從人類到細菌的所有生物中，RNR需要金屬離子起作用。我們的免疫系統用來對抗入侵細菌的一個通用策略是讓它們缺乏金屬離子。

論文共同**作者、斯德哥爾摩大學生物化學與生物物理系研究生Vivek Srinivas說，“我們在支原體中發現了一個不需要金屬離子的RNR蛋白家族。”

在這項新的研究中，這些研究人員證實這種類型的RNR不是使用金屬離子，而是使用經過修飾的氨基酸自由基---3,4-二羥基苯丙氨酸（3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA）自由基---來引發化學反應。自由基是具有奇數電子的分子，這使得它們具有很強的反應性。

使用這組新的RNR的許多細菌是侵入呼吸道和生殖道中粘膜表面的支原體病原體。進化出這種特殊的產生DNA構成單元的方法就使得這些細菌在缺乏金屬離子的情形下也能夠存活下來和進行增殖。