科技日报记者 张佳欣
据新一期《科学》杂志报道，美国加州大学圣迭戈分校科学家发现了生物界迄今最大的蛋白质，比此前已知的最大蛋白质——人类肌联蛋白还要大约25%。研究人员表示，这是蛋白质界的“珠穆朗玛峰”。这项研究不仅揭示了藻类能进化出制造复杂毒素的生物机制，还发现了此前未知的化学物质组合策略，拓宽了人们对生物学潜力的认识，有望为新药和新材料的开发提供新的思路。
PKZILLA-1和人类肌联蛋白比较，PKZILLA-1比肌联蛋白约大25%。图片来源：蒂莫西·法伦/斯克里普斯研究所摩尔实验室
研究人员在研究小三毛金藻如何产生导致大量鱼类死亡的毒素时，发现了这种蛋白质，并将其命名为PKZILLA-1。PKZILLA-1长度惊人，达到137000个碱基对，编码蛋白质由45212个氨基酸组成，是迄今鉴定出的最大的蛋白质编码基因。而肌联蛋白存在于人类肌肉中，有35000个氨基酸，长度为1微米。
研究表明，PKZILLA-1和另一种超大型但并未破纪录的蛋白质PKZILLA-2，是制造溶血性鱼毒素的关键。溶血性鱼毒素是一种大型复杂分子，属于藻类毒素。
当研究人员完成PKZILLA蛋白的组装后，对这些蛋白的巨大体积感到震惊。PKZILLA-1蛋白的质量达到创纪录的470万道尔顿；PKZILLA-2蛋白也非常庞大，质量达到320万道尔顿。而肌联蛋白的质量可达到370万道尔顿，大约比典型蛋白质大90倍。
PKZILLA-1和PKZILLA-2的发现，也揭示了藻类制造这些独特且结构复杂毒素的细胞“生产线”。对这些毒素制造过程的深入理解，有助改善对这种有害藻类暴发的监测工作，或对科学家合成用于医疗或工业领域的新化合物非常有用。
