[【微生物学】] 一种古菌酶的演化

摇篮环桶状半折叠型蛋白质具备多种功能，包括结合DNA、充当分子伴侣等。在进化树上，核黄素激酶开始于复制并与古菌ββαβ-元素融合，产生高度对称的裂桶型蛋白质。德国马普发育生物学研究所的Moritz Ammelburg等人的研究认为，核黄素激酶活性的获得源于一种底部裂桶折叠型蛋白质的修饰，而这种蛋白质属于三磷酸腺苷依赖性细菌和真核生物的激酶，因此，胞苷三磷酸依赖性的古菌核黄素激酶是摇篮环桶状半折叠型蛋白质进化的桥梁。

摇篮环桶状半折叠型蛋白质是通过保守的babelement复制产生，暗示着蛋白质共同的进化起源是源于一组古菌核酸结合蛋白质。在半折叠型蛋白质中基础的折叠是裂桶型折叠，这种折叠方式存在于大多数的酶中，不过这种同源关系与核酸结合蛋白质的联系目前还不清楚。研究发现，核黄素激酶的特点是在次序和结构上可以建立摇篮环桶状半折叠型蛋白质与裂桶型折叠蛋白质之间的关联。其中一种名为Methanocaldococcus jannaschii Mj0056的古菌核黄素激酶的结构，底物结合模式以及催化活性。核黄素激酶Mj0056出人意料地利用了胞苷三磷酸作为核苷酸供体，而不是用三磷酸腺苷，另外Mj0056在相关残基的序列复制过程中也揭示了古菌核黄素激酶的普遍特性。