分子生物學
KaiC 是藍細菌中的一種時鐘蛋白，在 KaiA 和 KaiB 存在的條件下，以 24 小時為週期在去磷酸化狀態與磷酸化狀態之間循環。我們鑑定出 KaiC 的第 322 位殘基作為週期調諧位點的第三個實例。針對第 322 位點進行的定點飽和誘變產生了多種 KaiC 突變體，這些突變體表現出週期縮短或延長。其可調週期範圍約為 11 至 78 小時，且未顯著損害溫度補償。我們對第 322 位變體進行了生化分析，並考察了其預測結構模型。
與另一個已知的週期調諧位點不同，在後者中，隨着突變導致側鏈體積增大，週期會急劇縮短；而第 322 位殘基的週期長度僅與其體積龐大程度呈中等相關。第 322 位殘基位於 KaiC 的 C 端結構域中，並通過其與連接兩個結構域的柔性環的相互作用，影響 C 端結構域和 N 端結構域中的 ATP 酶循環。結構模型預測，在第 322 位引入較小但具有極性的側鏈（如絲氨酸和蘇氨酸）會促使該位點與該環之間形成氫鍵網絡。這會降低該環的流動性，從而由於 N 端結構域 ATP 酶活性下降而導致週期延長。
相反，在第 322 位引入苯丙氨酸等體積龐大的殘基似乎會改變該環的結構，並通過增強兩個結構域的 ATP 活性而縮短週期。第三種週期調諧機制不同於其他已知機制。
作者聲明不存在競爭性利益關係。
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📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724173v1?rss=1
🏷️ 藍藻生物鐘 KaiC蛋白 週期調控位點 定點飽和誘變 ATP酶活性