一组研究人员发现，“Shethna蛋白II”如何保护固氮酶氮酶免受伤害。这种氧感应蛋白可能使氮酶在生物技术中适用，从而帮助减少对合成肥料的依赖。
来自弗莱堡大学的研究人员在生物化学家奥利弗·艾因斯勒教授的指导下，揭示了“Shethna蛋白II”对固氮酶氮酶的保护作用。这一发现可能为氮酶在生物技术中的应用铺平道路，有可能减少对合成肥料的需求。他们的研究结果已发表在《自然》期刊上。
一个小而关键的角色：一种氧传感器蛋白，保护生物固氮的复杂系统免受重大伤害。它在生物技术中的潜在应用可能导致未来农业实践中对合成肥料的依赖减少。弗莱堡大学化学与药学学院以及生物信号研究中心（BIOSS）的艾因斯勒教授及其团队对所谓的Shethna蛋白II的运作进行了深入研究，利用先进的冷冻电子显微镜技术。他们的研究结果已在《自然》期刊上记录。
氮肥的生态问题
氮是所有生命形式的关键元素，通常作为肥料添加到作物中以提高长期产量。然而，这些肥料的生产和使用方法在环境和能源方面令人担忧。多年来，科学家们一直试图将某些细菌和古细菌的天然固氮能力应用于农业作物。氮酶在这一氮结合过程中发挥着关键作用。将氮酶引入植物中的一个重大挑战是其对氧气的极端敏感性，而氧气正是植物在光合作用过程中自身产生的。
Shethna蛋白II与氮酶的相互作用
菲利普·弗兰克，西蒙·弗赖贝格和林·张博士，艾因斯勒教授团队的一部分，已证明Shethna蛋白II如何检测到氧气水平的增加。它迅速与氮酶的两个部分形成保护复合体，保护它们免受氧化伤害。这个活化的Shethna蛋白II紧密结合大型氮酶及其相关的还原酶，形成长丝，防止氧气到达氮酶的活性位点。一旦细胞能够应对这种氧化应激，这个复合体就会解散，允许酶继续发挥作用。
在植物细胞中的潜在应用
即使氮酶在植物细胞内产生，也预计短暂的氧气水平激增仍将继续带来挑战。在生物技术背景下，共同生产Shethna蛋白II可能有助于保护这些精细产生的酶在它们的新环境中，确保它们在植物细胞内的功能。“在植物中成功生产功能性的氮酶将彻底改变绿色生物技术，而这种小蛋白可能在实现这一目标中扮演关键角色，”艾因斯勒解释道。
- 奥利弗·艾因斯勒教授是弗莱堡大学化学与药学学院的生物化学教授，并且是生物信号研究中心（BIOSS）的成员。他的研究集中在复杂酶系统的结构、功能和发展。菲利普·弗兰克，西蒙·弗赖贝格和林·张博士是他的研究团队的一部分。
- 该项目得到了欧洲联盟的资金支持，通过了奥利弗·艾因斯勒教授的ERC高级资助，并得到了德国研究基金会（DFG）的支持，作为“细胞蛋白机制的动态组织”合作研究中心的一部分。
