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| 中國海洋大學在海洋細菌驅動有機磷循環研究領域取得新進展 |
| http://www.scgc168.com 2025年12月15日 來源：華禹教育網 |
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近日，中國海洋大學海洋生命學院、海洋生物多樣性與進化教育部重點實驗室、深海圈層與地球系統前沿科學中心張玉忠教授團隊與英國伯明翰大學陳銀教授等合作，在PNAS（《美國科學院院刊》）雜志發表題為“Structural
basis and evolutionary pathways of glycerol-1-phosphate
transport in marine bacteria”（海洋細菌轉運甘油-1-磷酸的結構基礎及其進化路徑）的研究成果。
細胞膜對維持細胞的完整性和功能具有重要作用。細菌和真核生物的細胞膜由脂肪酸和甘油-3-磷酸（G3P）骨架通過酯鍵連接而成，而古菌由類異戊二烯鏈通過醚鍵與甘油-1-磷酸（G1P）相連。古菌在全球海洋的碳和氮生物地球化學循環中發揮著至關重要的作用，而海洋環境中古菌膜脂G1P如何被利用還尚不清楚。
本研究從海洋細菌中鑒定出一種G1P轉運蛋白，將其命名為GpxB。系統發育分析表明，GpxB屬于有機膦酸鹽轉運蛋白（PhnT）家族，并廣泛分布于海洋微生物中，表層海水中約5%至10%的微生物均含有GpxB。此外，本研究還在細菌中發現了另一種已知可轉運G3P的G1P轉運蛋白UgpB，該蛋白屬于碳水化合物攝取轉運蛋白（CUT1）家族。為了探究PhnT和CUT1家族中G1P結合位點形成的進化路徑，解析了GpxB和UgpB及其與G1P和G3P復合物的結構（圖1）。通過結構和生化分析，揭示了PhnT與CUT1家族中G1P結合位點獨立的進化路徑。本研究為海洋磷循環提供了新的見解。
圖1. GpxB-G1P（A）和UgpB-G1P（B）的整體結構
張玉忠教授領銜的研究團隊長期從事海洋微生物學與微生物海洋學研究，近年來在海洋微生物驅動的碳、氮、磷、硫元素循環領域取得了系列研究成果。本次在PNAS上發表的研究成果是該團隊在海洋微生物學與微生物海洋學研究領域取得的又一重要研究進展。
中國海洋大學為該研究成果的第一完成單位和通訊作者單位，海洋生命學院王寧副教授、李春陽教授、英國華威大學Linda M. Westermann博士和李銘鈺博士為共同第一作者，海洋生命學院張玉忠教授、英國華威大學David J. Scanlan教授和英國伯明翰大學陳銀教授為該論文的共同通訊作者。本研究由中國海洋大學、英國伯明翰大學、英國華威大學、山東大學等單位合作完成。研究工作得到了國家自然科學基金項目、泰山學者攀登計劃等項目的資助。
文：李春陽
文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2524546122
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