一项发表于《自然·通讯》的研究揭示了蜡样芽孢杆菌中铁载体结合蛋白FatB与其铁载体Petrobactin（PB）及其铁复合物（FePB和光产物FePBν）相互作用的原子级机制。晶体结构、生物物理和突变分析表明，铁-铁载体结合诱导FatB发生显著的构象变化，涉及一个柔性 loop 约29 Å的长距离重排，将His252与Tyr317并列，直接配位FePB-FatB复合物中的Fe(III)中心。这种蛋白质衍生的配位模式在FePBν-FatB复合物中得以维持，其中结构化水网络保持了界面互补性和功能识别。这些发现为铁载体识别和铁获取提供了结构框架，并展示了活性位点配位和结构域重组如何促进对化学不稳定配体的稳健捕获，为靶向细菌铁摄取的抗菌药物开发提供了见解。

研究背景与意义

铁是生物基本过程必需的辅因子，但在有氧条件下Fe(III)溶解度低，限制了其生物利用度。细菌通过释放高亲和力铁载体捕获环境中的Fe(III)，并以铁-铁载体复合物的形式将其输入细胞。虽然生化研究已经表征了芽孢杆菌属中的铁载体摄取，但识别和配位的原子级机制尚不清楚。本研究通过结构生物学方法，首次揭示了FatB在铁摄取过程中的动态构象变化和配位机制。

主要发现

研究发现，铁-铁载体结合触发FatB发生约29 Å的构象重排，形成由酪氨酸和组氨酸残基直接配位铁离子的新型配位模式。这种配位机制在化学不稳定的光产物复合物中仍能通过水网络维持，体现了该系统的高适应性和稳健性。这些结构 insights 为开发针对细菌铁摄取系统的新型抗菌药物提供了潜在的分子靶点。

参考文献

Lee, H., Ihee, H. et al. (2026). Structural basis of FatB-mediated iron uptake via tyrosine/histidine direct coordination accompanying long-distance domain reorganization. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-72127-y

该研究通过X射线晶体学、小角X射线散射（SAXS）和分子动力学模拟，揭示了蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）中铁载体结合蛋白FatB识别铁载体Petrobactin（PB）及其铁复合物（FePB和光产物FePBν）的分子机制。研究发现，FePB的结合诱导FatB发生显著的结构域闭合和长距离构象重排，并利用His252和Tyr317直接配位铁离子，形成独特的蛋白-铁配位模式。研究团队来自韩国科学技术院（KAIST）等机构。