[轉貼] 解開細菌排砷解毒的奧秘

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砷乃是自然環境中廣泛分佈的元素，不論是土壤、岩石、動物、植物、水以及空氣均可以發現砷的存在。然而，砷對人體是具有相當大的影響，砷對人體內許多器官都會造成損傷，長期暴露在高砷的環境（如飲用砷污染的地下水）會導致慢性砷中毒造成皮膚癌、肺癌、膀胱癌、心血管疾病、糖尿病及周邊神經損傷。

為了解決全球各地砷中毒的問題，科學家們長期以來對砷毒理機制投入大量的研究。近年來，科學家已經發現細菌體內具有一套排砷解毒的系統稱Ars operon可以將從體外進入細胞質內的五價砷（Arsenates）還原成三價砷（Arsenites）再透過細胞膜上ArsAB排砷幫浦(arsenic efflux pump；一種ATP水解酶)來水解ATP取得能量改變其蛋白構型，再將砷排出體外。

美國韋恩州立大學（Wayne State University）生化所教授Dr. Barry Rosen與來自台灣的博士生林詠峰（Lin Yung-Feng）於美國國家科學會雜誌（the Proceedings of the National Academy of Sciences,簡稱PNAS）刊登了一篇突破性的論文，文中描述他們找到細菌內一種能夠攜帶三價砷的蛋白ArsD，這是有史以來首度在原核的細菌中找到金屬伴隨子（metallochaperone），ArsD本身能夠與三價砷結合，並且攜帶三價砷送至ArsA蛋白（ArsAB pump的次單元）幫助蛋白折疊使ArsAB形成特殊的幫浦立體結構，進而排出除體內的砷。

這項有關細菌排砷解毒的發現可視為一個新的里程碑，它或許可帶領其他科學家找出一套適用人體排砷解毒的方法，以盡快解決人們因飲水導致砷中毒的問題。