我国科学技术大学微标准物质科学国家研讨中心和生命科学学院周丛照教授、陈宇星教授课题组与我国科学院武汉水生所张承才教授课题组协作，阐明晰蓝藻全局性转录因子NdhR经过结合不同的代谢小分子，快速呼应环境改变，协同调控碳氮代谢的分子机制。该研讨成果以“CoordinatingcarbonandnitrogenmetabolicsignalingthroughthecyanobacterialglobalrepressorNdhR”为题，12月26日宣布在美国科学院院刊《PNAS》上。
碳氮代谢是各种生物生计和成长所有必要的，而微生物经过精密调控碳氮代谢平衡来习惯不一样的成长环境。蓝藻是地球上陈旧的自养光合生物，有些可以分化出异形胞进行固氮作用，因而是研讨碳氮代谢的形式生物。一般的情况下，光协作用的要害酶1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶RubisCO能使用CO
生成3-磷酸甘油酸，并进入三羧酸循环生成alpha-酮戊二酸（2-OG），而2-OG可当作碳骨架与氮源进一步组成氨基酸等重要分子。在CO
生成2-磷酸乙醇酸（2-PG）。因而2-OG和2-PG在蓝藻中的浓度是负相关的，二者可当作碳氮平衡的指示剂。
他们使用X-射线晶体学手法解析了蓝藻碳代谢全局性转录按捺子NdhR的三维结构，这是现在解析的榜首个LysR宗族转录按捺子全长蛋白的结构。经过很多的生化挑选，发现2-OG和2-PG分别是NdhR的协同按捺子和诱导子。结合结构生物学、生物化学和微生物遗传学试验，发现蓝藻中氮浓度偏低时，2-OG浓度升高，NdhR与2-OG结合后与DNA启动子区域的亲和力增强，然后按捺碳转运相关基因的转录，以保持蓝藻内的碳氮平衡。当蓝藻内碳浓度偏低时，2-PG浓度升高，NdhR结合2-PG后构象产生显着的改变，从启动子区域开释下来，其按捺子活性被免除，碳转运相关基因很多表达，从而完结碳氮平衡。
该作业不只阐明晰LysR宗族转录按捺子的一种全新调控机制，还提醒了蓝藻使用单个转录因子对代谢产品的呼应来保持体内碳氮代谢平衡的分子机理，加深了咱们对微生物代谢平衡的了解。
我国科大周丛照教授、陈宇星教授和我国科学院武汉水生所张承才教授为该论文的一起通讯作者。我国科大特任副研讨员江永亮、已结业的汪雪平博士和在读的博士生孙会为该论文的一起榜首作者。分子动力学模仿部分的作业得到了我国科大生命科学学院张志勇教授的协助，晶体数据搜集在上海光源完结。
该作业得到了国家自然科学基金委重点项目、我国科学院先导项目和科技部项目的赞助。
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