無論是人類或是微生物，壓力均不利于它們的生存。來自麻省理工學(xué)院和麻省大學(xué)的研究人員合作，揭示了細(xì)胞轉(zhuǎn)化壓力（例如暴露于極端溫度），阻止細(xì)胞生長的一條機(jī)制。相關(guān)研究論文刊登在了近期出版的《細(xì)胞》（Cell）雜志上。

    結(jié)果表明，壓力條件可導(dǎo)致細(xì)胞細(xì)胞完全變形，或是錯(cuò)誤折疊，使它們停止發(fā)揮作用。 研究人員表示，這可以將之視為微生物在大發(fā)脾氣。細(xì)菌通過破壞蛋白質(zhì)來應(yīng)對(duì)壓力。具體說來，這項(xiàng)研究證實(shí)某些類型的細(xì)菌通過破壞 DNA 復(fù)制所需的蛋白質(zhì)來對(duì)高溫做出了響應(yīng)。因此，它們停止了生長。壓力造成的錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)累積導(dǎo)致了這一破壞信號(hào)。

    細(xì)胞在有利的條件下會(huì)奮力地生長，啟動(dòng) DNA 復(fù)制。但在壓力情況下，細(xì)胞必須阻止啟動(dòng) DNA 復(fù)制，轉(zhuǎn)而將優(yōu)先權(quán)讓與保護(hù)功能。

    根據(jù)研究人員所描述的，包括細(xì)菌在內(nèi)的所有細(xì)胞都包含著多種蛋白質(zhì)，這些分子幫助細(xì)胞完成所有生命必需的化學(xué)反應(yīng)。形狀決定了每種蛋白質(zhì)可以執(zhí)行哪種功能。壓力會(huì)導(dǎo)致一些蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊并停止發(fā)揮作用，阻止細(xì)胞生長，直至細(xì)胞處理好這一壓力。盡管經(jīng)過了數(shù)十年的研究，直至開展這些實(shí)驗(yàn)之后，科學(xué)家們才完全明白細(xì)胞將關(guān)于環(huán)境情況的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)致它們的復(fù)制機(jī)器所利用的分子機(jī)制。

    當(dāng) DnaA 遭到破壞時(shí)，細(xì)胞停止生長。當(dāng)壓力過去時(shí)，錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)的數(shù)量下降， Lon 酶將停止破壞這一正常的蛋白，細(xì)胞將再次啟動(dòng)生長。

    在這項(xiàng)最新研究中，研究人員證實(shí)在柄桿菌屬（Caulobacter）中，一種特殊的酶 Lon 可通過切割和破壞少量錯(cuò)誤折疊的蛋白，幫助抵抗壓力效應(yīng)。但當(dāng)該酶遭遇太多"變形"蛋白質(zhì)時(shí)，它會(huì)開始破壞另一種正常蛋白質(zhì) DnaA ,通常情況下 DnaA 負(fù)責(zé)啟動(dòng)生長過程，即 DNA 復(fù)制。

    研究人員表示，通過這種方式，細(xì)菌能夠?qū)毫ψ龀隹焖俚胤磻?yīng)，且很快再次重新啟動(dòng)生長。壓力和蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊是生命的一個(gè)普遍組成部分，因此了解簡(jiǎn)單的細(xì)菌處理這種壓力的機(jī)制，將有助于科學(xué)家了解細(xì)胞是如何應(yīng)對(duì)的。