017 看到 fur 想到鐵,你是細菌人無誤

對一般人來說,fur 這個字學過的意思是毛皮。對細菌人來說,這可是個重要的生理調控機制。Fur = ferric uptake regulation。我們會先想到鐡離子調控,而不是想到毛茸茸的貓咪。

鐡對生物來說很重要。我說的不是做鐡器,而是在很多酵素裡都需要用到鐡,細菌如果想要繁殖,就得想辦法多弄點鐡進來才能製造足夠的酵素。環境裡能用的鐡不多,因為大部份的鐡都鎖在礦石裡,不然就是被氧化成三價陽離子,很快就跟別人沉澱了。能溶在水裡被吸進細胞裡使用的量少又少。

細菌有秘密武器。Siderophore 是種能緊緊抓住鐡的小分子。細菌可以把它們釋放到附近去捕捉鐡,然後再把這個分子收回來分離鐵來使用,像漁夫用鵜鶘捕魚一樣。不過要用這個方法,必須先要能在環境裡鐡含量降低時啟動製造 siderophore 的基因。這時就需要有個根據鐡的多少來調節基因表現的機制了。鐵離子多的時候,Fur 蛋白可以跟鐡結合,變得可以牢牢附在基因前的 promotor 區裡叫做 Fur box 的序列上,不讓 RNA polymerase 附上來製造 mRNA。一旦鐡不足了,就沒有足夠的鐡可以留在 Fur 上,於是 RNA polymerase 黏上來製造出 siderophore 或甚它缺鐡時才需要的東西。

動物刻意在血液裡降低鐡離子的含量,讓細菌不容易在身體裡生長。而對入侵的細菌來說,如果附近的鐡離子變少,代表自己可能已經進到宿主體內,該拿出搶鐡或致病用的武器了。所以在病原的研究上,fur 也一直是個讓很多人感興趣的重要機制。

One clap, two clap, three clap, forty?

By clapping more or less, you can signal to us which stories really stand out.