Nature：蛋白质保护生物固氮免受氧化应激

弗莱堡大学生化学教授奥利弗·埃因斯勒博士领导的一个研究小组发现了“Shethna蛋白II”是如何保护固氮酶固氮酶免受损害的。这种氧传感器蛋白可以帮助将氮酶用于生物技术，从而减少对合成肥料的需求。弗莱堡研究小组的研究结果发表在《自然》杂志上。

　　

氧传感器蛋白质保护生物固氮的酶机制免受严重损害。它在生物技术中的应用可以帮助减少未来农业中合成肥料的使用。来自弗莱堡大学化学与药学院和生物信号研究中心（BIOSS）的生化学教授Oliver Einsle博士领导的一个研究小组已经确切地发现了所谓的Shethna蛋白II的工作原理。科学家们使用了弗赖堡新建立的低温电子显微镜。他们的研究结果发表在《自然》杂志上。

氮肥有生态问题

氮元素是所有生物的基本组成部分；在农业中，它通常作为肥料添加，以实现长期高产量。然而，这些肥料的生产和应用在能源和环境方面存在问题。因此，多年来，人们一直在尝试将细菌和古细菌中的天然固氮作用转移到作物上。酶氮酶负责氮的结合。在向植物转移过程中最严重的问题之一是，氮酶对大气中的氧气极其敏感，而大气中的氧气是植物在光合作用过程中自己产生的。

Shethna蛋白II与酶氮酶形成复合物

Oliver Einsle教授领导的团队的Philipp Franke， Simon Freiberger和Lin Zhang博士现在已经能够展示一个小因子，Shethna蛋白II，如何记录氧气浓度的增加。然后，它很快与酶氮酶的两种成分形成复合物，保护它们免受氧化损伤。在这个过程中，活化的Shethna蛋白II与更大的氮酶及其相关的还原酶结合，与这两种蛋白形成长丝，其中氧气无法到达氮酶的活性中心。一旦细胞克服了这种氧化应激，复合物就会溶解，酶就可以恢复它的工作。

在植物细胞中的应用是可以想象的

即使在植物细胞中直接产生氮酶，也很可能会一次又一次地发生这种氧浓度增加的短应激阶段。在生物技术应用的情况下，共同生产小Shethna蛋白II可以帮助在新环境中保护精心合成的酶，并维持它们在植物细胞中的功能。Einsle说：“在植物中生产功能性的氮酶将启动绿色生物技术的范式转变，而这种小蛋白质可以为实现这一目标做出决定性的贡献。”