深海管虫的新硫结合机制被发现

　　 

生物通报道：新的研究发现深海管虫的血红蛋白中所含的锌被用于将营养物质结合并运输给共生细菌。对血红蛋白的深入研究可能促进这种物质的多途径的利用，例如人类血液中的氧载体的人工替代物质。这些新发现公布在 2005年2月14日的Proceedings of the National Academy of Sciences的网络版上。

生活在海底热流喷口和冷渗漏处的管虫必须适应硫浓度，通常这些位置的硫水平能杀死大多数水生生物。

Penn State的一个研究组与麻萨诸赛医学院的研究人员进行了合作研究，并且发现了管虫血红蛋白中的硫结合新机制。研究组报道说血红蛋白中的锌离子能够与硫化氢结合。

管虫需要结合游离的硫，这样才能使硫不与氧反应，从而减少组织中的硫量并且为提供自己营养的共生细菌供应硫。除了具有一个大的六边形血红蛋白外，海底热流喷口处的管虫Riftia pachyptila具有第二个较小的血红蛋白。研究人员利用X射线结晶学方法首次详细确定了这个小血红蛋白的结构特征。这种非同寻常的血红蛋白为这种管虫赋予了与其他生物竞争生存空间的优势，并可能在它们适应广泛的温度能力中起到一定的作用。

这种管虫的血红蛋白的中空球形结构包含了12个锌离子。这些锌离子与硫化氢分子能够形成一个可逆的价键，而硫化氢能够阻塞携氧位点。因此，血红蛋白同时携带了氧和硫。

因为锌是生物系统中第二重要的过渡金属，所以这个血红蛋白的结构、装配和功能特征的确定为研究金属离子与生物功能的联合提供了一个起点。另外，这种血红蛋白本身也具有医用价值。