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綜合新聞

王霞博士等在《Science China Life Sciences》雜志在線發(fā)表非共生發(fā)光桿菌PVC系統(tǒng)致病作用機(jī)制的論文

發(fā)布日期:2021-07-05 字號:

非共生發(fā)光桿菌(Photorhabdus asymbiotica)是發(fā)光桿菌屬(Photorhabdus spp.)中唯一被發(fā)現(xiàn)能導(dǎo)致人類感染的種類,但是對其致病機(jī)制人們卻了解很少。Photorhabdus virulence cassettePVC)代表一類廣泛分布于細(xì)菌和古細(xì)菌中的細(xì)胞外可收縮注射系統(tǒng)(Contractile Injection Systems)。細(xì)菌中許多結(jié)構(gòu)如六型分泌系統(tǒng)T6SSR-type pyocins等均屬于此類裝置,它們被認(rèn)為在細(xì)菌致病性中扮演了十分重要的角色。近日,我所金奇課題組在Science China Life Sciences發(fā)表了題為Characterization of Photorhabdus Virulence Cassette as a causative agent in the emerging pathogen Photorhabdus asymbiotica的研究論文,闡明了PVC作為致病的非共生發(fā)光桿菌的作用機(jī)制。

在前期的工作中,金奇研究員課題組與合作單位首次報(bào)導(dǎo)了一個完整PVC復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)(Cell, 2019),隨后發(fā)現(xiàn)了PVC的一個效應(yīng)蛋白RRSPPa能夠通過抑制CDK1的磷酸化水平影響細(xì)胞增殖(Front. Microbiol. 2020),然而效應(yīng)蛋白是如何被裝配進(jìn)PVC以及PVC對何種類型宿主細(xì)胞直接發(fā)揮作用卻仍未可知。本研究中,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)PVC的兩個效應(yīng)蛋白Pdp1Pnf能夠通過一種類似于“豌豆-豆莢”的方式被塞進(jìn)PVC的內(nèi)筒空間中,進(jìn)而直接轉(zhuǎn)運(yùn)至哺乳動物巨噬細(xì)胞中發(fā)揮毒性作用。其中,Pdp1蛋白屬于廣泛存在的一類具有雙重定位的dNTP焦磷酸酶(pyrophosphatase),具有一個DxDxxD活性位點(diǎn)。它在細(xì)胞核和微管中均有分布,通過降解細(xì)胞中的dNTP來影響細(xì)胞活性。Pnf則是一類脫酰胺酶(deamidase),通過對胞內(nèi)Rho-GTPasesRhoA,Rac1,Cdc42)的脫氨基作用影響細(xì)胞骨架的形成,并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。本研究不僅闡明了兩個PVC效應(yīng)蛋白Pdp1Pnf的的裝配方式,而且揭示了它們的作用機(jī)理以及PVC裝置的直接作用對象。為后續(xù)深入理解非共生發(fā)光桿菌的致病機(jī)制和對PVC的改造利用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.廣泛分布的Pdp1是具有哺乳動物細(xì)胞雙重定位的dNTP焦磷酸酶效應(yīng)蛋白。

王霞博士和北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院程稼萱博士為該文章的共同第一作者,江峰副研究員和金奇研究員為共同通訊作者。

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