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所有生物體都依賴能量來維持基本的生理功能，而ATP（腺苷三磷酸）則是細(xì)胞內(nèi)的主要能量“貨幣”。過去40多年研究發(fā)現(xiàn)，能量代謝缺陷的細(xì)胞內(nèi)寄生病原體可以從宿主細(xì)胞獲取ATP，但具體的分子機(jī)制一直不清楚。

2025年3月13日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心范敏銳研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西湖大學(xué)吳旭冬研究員團(tuán)隊(duì)、復(fù)旦大學(xué)張金儒研究員團(tuán)隊(duì)和浙江大學(xué)蘇楠楠研究員團(tuán)隊(duì)在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）發(fā)表論文，首次解析病原體/植物葉綠體ATP運(yùn)輸?shù)鞍椎娜S結(jié)構(gòu)及運(yùn)輸ATP的分子機(jī)制。這一研究為設(shè)計(jì)藥物治療相關(guān)疾病以及改造蛋白提高作物產(chǎn)量提供了重要思路。

專性胞內(nèi)病原體，如引起性傳播疾病和傳染性失明的沙眼衣原體、引起流行性斑疹傷寒的立克次氏體等，因自身能量代謝能力退化，需依賴宿主細(xì)胞獲取ATP。其細(xì)胞膜上存在一種ATP運(yùn)輸?shù)鞍祝ㄟ^等量交換持續(xù)從宿主細(xì)胞獲取能量，確保自身生存繁殖。研究表明，這類蛋白在植物葉綠體等質(zhì)體細(xì)胞器中亦存在，可能源于共生進(jìn)化，幫助葉綠體高效利用細(xì)胞能量。

據(jù)WHO統(tǒng)計(jì)，2020年全球約有1.29億例衣原體感染，造成巨大的醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。該研究為開發(fā)針對(duì)專性胞內(nèi)病原體的新型抗生素提供了分子基礎(chǔ)。此外，該研究不僅深化了對(duì)葉綠體內(nèi)共生過程中跨膜能量傳遞機(jī)制的理解，也有助于改造ATP運(yùn)輸?shù)鞍滋嵘魑锕夂献饔眯屎娃r(nóng)業(yè)增產(chǎn)。

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