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为探究鳗弧菌（Vibrio anguillarum）应对环境压力机制，研究人员对比 FabG-1b 与 SDR，发现二者可能是同源酶，有助于开发抗菌策略。
在神秘的微生物世界里，鳗弧菌（
Vibrio anguillarum）可是个 “麻烦制造者”。它广泛存在于各类水生环境中，不仅对全球的鱼类和幼体养殖产业造成巨大冲击，还严重威胁着人类的健康。
随着全球气候变化，水环境的温度、盐度等参数不断改变，这直接影响了鳗弧菌的分布、增殖和致病性。如今，鳗弧菌感染不再受季节限制，频繁发生，成为一个严峻的社会问题。它不仅让作为人类重要蛋白质来源的水产品遭受损失，还使得感染鳗弧菌的患者数量不断增加。
面对这样的困境，科研人员急需找到应对鳗弧菌感染的有效策略。了解细菌如何适应环境变化、产生应激反应，对于制定对抗致病性弧菌的方案至关重要。而脂肪酸合成在细菌的生存和适应过程中起着关键作用，其中的 β- 酮酰基 - ACP 还原酶（FabG）更是研究的重点。此前研究发现，短链脱氢酶 / 还原酶（SDR）存在于鳗弧菌的染色体 II 上。那么，FabG 与 SDR 之间是否存在某种关联呢？
来自韩国国立水产科学研究所（National Institute of Fisheries Science）和釜庆国立大学（Pukyong National University）的研究人员就此展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们揭示了其中的奥秘。
研究人员在本次研究中运用了多种关键技术方法。首先是基因组分析技术，通过对鳗弧菌 NB10 的全基因组序列进行分析，筛选与脂肪酸生物合成相关的基因。其次是结构建模技术，利用蛋白质数据库筛选同源蛋白，对 FabG-1b 和 SDR 进行三维结构建模，预测它们的结构和功能。最后是酶动力学分析技术，通过测定 NADPH 氧化来检测 β- 酮酰基 - ACP 还原酶活性，计算酶动力学参数，比较 FabG-1b 和 SDR 对不同底物的催化效率。
研究人员首先对鳗弧菌 NB10 的基因组进行了全面剖析。鳗弧菌 NB10 拥有多染色体系统，包括染色体 I、染色体 II 和一个质粒。研究发现，其脂肪酸生物合成系统包含典型的 fabH-fabD-fabG-acp-fabF 簇，而 sdr 基因则单独存在于染色体 II 上。
随后，研究人员对 SDR 和 FabG-1b 进行了系统的比较分析。通过系统发育分析发现，SDR 属于 FabG 类别，与 FabG-1b 和 FabG-1a 在进化树上形成一个分支。序列同源性分析显示，SDR 与 FabG-1b 的核苷酸同一性为 44.0%，氨基酸相似性为 33.2%，二者还具有保守的 NAD (P) 辅酶结合位点和活性位点。
在结构方面，基于序列的四级结构模型表明，SDR 和 FabG-1b 都形成同四聚体结构，它们的三维排列在保守区域非常相似，二级结构也都包含七个主要的螺旋和链。通过分子对接分析，研究人员发现已知的 FabG 抑制剂表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate）和大菌素 B（macrolactin B）与 SDR 和 FabG-1b 的结合模式相似，进一步证明了二者的同源性。
为了验证这种同源关系，研究人员进行了重组蛋白表达和酶动力学分析。他们在大肠杆菌中表达并纯化了 FabG-1b 和 SDR，然后对多种酮类底物进行酶动力学测定。结果显示，FabG-1b 对氟化和卤化脂肪族酮、芳香族酮和芳香族 β- 酮酯具有较高的催化效率，而 SDR 对非氟化和非卤化脂肪族酮、芳香族酮和非芳香族 β- 酮酯更具特异性，二者对乙酰乙酰辅酶 A（AAC）的催化效率没有显著差异。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：FabG-1b 和 SDR 可能是同源酶，在鳗弧菌的脂肪酸生物合成中发挥互补作用。这一发现意义重大，为深入理解细菌脂肪酸合成过程提供了重要信息，有助于开发新的抗菌策略。同时，研究也指出，由于目前蛋白质注释和功能实验证据的不足，鳗弧菌中 FABG 和 SDR 的所有直系同源物和旁系同源物尚未完全研究清楚。未来，研究人员计划通过突变菌株的组学分析，进一步探索脂肪酸生物合成的进化机制。这项研究为解决鳗弧菌感染问题提供了新的思路和方向，有望为水产养殖和公共卫生领域带来新的突破。
