加拿大皇后大学生物化学系与北京师范大学的研究团队，联合解析了大肠杆菌双功能蛋白——异柠檬酸脱氢酶（ICDH）磷酸激酶/磷酸酶（AceK）及其底物复合物的晶体结构。这一成果发表于《Nature》，为细菌在低营养环境（如水体）下的生存机制提供了全新视角。

AceK蛋白作为调控核心，首次实现同一活性中心的开关功能。以往蛋白的双重活性需依赖不同的活性位点，而此次研究发现AceK可在同一活性中心实现磷酸化与去磷酸化的调控。这一机制让大肠杆菌、沙门氏菌等细菌在营养匮乏环境下仍能存活，解释了饮用水中细菌污染的难题。

机制解析与应用前景：研究团队指出，AceK调控机制不仅有助于理解细菌生存策略，还为饮用水净化提供新思路。通过设计针对AceK开关的分子药物，有望阻断细菌在水体中的生存，降低公共健康风险。此外，该机制可用于生物发酵产业，利用AceK调控提高胰岛素等生物制品的产量，并采用更廉价的醋酸盐作为发酵底物，显著降低生产成本并减少碳排放。

通讯作者贾宗超教授表示：“我们首次揭示了AceK蛋白的独特调控模式，为后续开发净水分子和优化发酵工艺提供了理论基础。”尽管目前尚未实现针对水体细菌的有效治理，但该研究为未来设计精准抑制分子奠定了坚实基础。

该成果不仅拓展了细胞生物学对蛋白调控机制的认知，也为环境保护和生物产业带来重要启示。

（生物通：张迪）