日本裕门大学的研究人员揭示了细菌如何利用钙来调节生命过程的细节，这种方式与人类细胞不同。这一突破在对抗抗生素耐药性和提高食品生产安全方面具有重要意义。

钙离子是植物、动物和人类细胞中的重要信使。它们有助于调节神经冲动、应激反应和心跳等重要过程。在科学杂志《科学进展》（Science Advances）上发表的一项研究中，一个研究小组展示了李斯特菌中的一种蛋白质如何以不同于真核细胞（如人类或植物细胞）的方式运输钙。

这种蛋白质被称为LMCA1，它可以帮助细菌在恶劣的条件下生存，比如当它暴露在人体免疫系统或商业食品生产中用于杀死细菌的基本环境中时。

领导该研究小组的化学系副教授Magnus Andersson说：“因此，这些结果对于开发抗细菌感染的新药和食品工业来说特别有趣。”

该团队开发了一种使用同步加速器x射线来研究蛋白质在发挥功能时的运动的方法。由于这种方法，他们现在可以跟踪LMCA1蛋白如何改变其结构以运输钙，并测量其发生的速度。他们还成功地捕获了LMCA1蛋白在细胞膜运输过程中与钙结合的关键时刻。

“第一次看到这些真是太棒了。通过确定真核生物和原核生物系统中钙转运的明显差异，我们的研究朝着开发新的抗菌策略和确保食品生产安全迈出了重要的一步，”Magnus Andersson说。

对于像人类这样的复杂生物是如何管理钙的，我们知道得很多。但直到最近，研究人员才开始发现细菌这种简单的单细胞生物是如何处理钙的。它们缺乏细胞器，如线粒体，而线粒体通常有助于调节钙水平。尽管如此，细菌仍然可以对钙水平的变化做出反应，特别是在暴露于毒素或感染等压力条件下。

当人体内的钙含量失衡时，就会导致疾病，比如神经系统疾病、肌肉疾病和心血管疾病。

“特别令人兴奋的是，这项工作还获得了美国国立卫生研究院的资助，该研究所将资助与密歇根大学的新合作。我们现在将使用我们开发的方法来生产可以在心力衰竭的情况下激活钙转运蛋白的分子，”Magnus Andersson说。