氧化还原感应蛋白通过感应生物体中氧化还原水平来调控基因的表达。好氧微生物的氧还感应蛋白Rex通常用于调控好氧呼吸链中的蛋白表达，而厌氧微生物中氧还感应蛋白则主要调控厌氧生理过程。目前对好氧微生物的Rex研究较多，尚未见对厌氧微生物氧还感应蛋白的结构和调控机理的相关报道。
中国科学院天津工业生物技术研究所郭瑞庭研究组与江苏大学邵蔚蓝研究组合作，在专性厌氧菌Thermoanaerobacter ethanolicus JW200T中氧还感应蛋白RSP的研究中取得了突破性进展。该项研究首次通过对RSP及其与配体NAD+、NADH和NAD+/DNA三种复合体结构的解析，阐明了RSP参与调节乙醇发酵的分子机理。在乙醇发酵浓度过高，还原力不足时，RSP通过结合NAD+分子，采用open构象，结合到乙醇发酵酶系的调控序列上，抑制酶系的表达，从而减少乙醇的生产;当乙醇浓度下降，还原力过量时，RSP与NADH分子结合，采用closed构象，从调控序列上脱离，解除对乙醇发酵酶系的抑制，启动乙醇生产。该研究通过对RSP和Rex结构的比对，发现了厌氧和好氧微生物氧还感应蛋白独特的分子结构和调控序列，阐述了厌氧微生物中氧还感应蛋白调节生理过程的分子机理，为对其进行改造，提高乙醇发酵水平提供了理论基础。
该研究获得国家自然科学基金和“863”计划项目的经费支持，相关研究成果作为封面文章发表在Journal of Structural biology期刊。天津工生所郑迎迎副研究员和台湾中研院柯子平博士为本文共同第一作者。
RSP与NAD+和DNA的复合体结构(封面)
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