銅綠假單胞菌在空氣、水、土壤等環(huán)境中廣泛存在，是一種造成醫(yī)院獲得性感染常見的條件致病菌，可引起免疫缺陷或代謝性疾病患者的嚴(yán)重感染甚至死亡。III型分泌系統(tǒng)(T3SS)是銅綠假單胞菌一個(gè)重要的毒力因子，該病原菌可利用T3SS將效應(yīng)蛋白直接注入宿主細(xì)胞內(nèi)，引起人體急性感染。大量研究表明，銅綠假單胞菌T3SS基因的表達(dá)會受到離子濃度、谷胱甘肽、亞精胺等多種宿主或環(huán)境信號的調(diào)控，但在細(xì)胞內(nèi)如何傳遞外界環(huán)境信號從而引起T3SS基因表達(dá)變化的機(jī)制仍不是很清楚。

　　近日，我校群體微生物研究中心張煉輝教授團(tuán)隊(duì)在病原微生物權(quán)威期刊PLoS Pathogens（影響因子7.464，中科院1區(qū)Top期刊）上發(fā)表了題為“tRNA modification enzyme MiaB connects environmental cues to activation of Pseudomonas aeruginosa type III secretion system”的論文（鏈接：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011027），首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了tRNA修飾酶MiaB通過整合外界環(huán)境信號調(diào)控T3SS基因表達(dá)的重要作用。

　　研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)基因組篩選結(jié)果鑒定到銅綠假單胞菌中的tRNA修飾酶MiaB具有正調(diào)控T3SS基因表達(dá)的作用。有意思的是，該調(diào)控過程并不依賴于MiaB的核苷修飾功能。遺傳分析實(shí)驗(yàn)表明，MiaB通過抑制LadS-Gac/Rsm信號通路并作用于T3SS的主調(diào)控因子ExsA來促進(jìn)T3SS基因的表達(dá)。此外，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)MiaB的表達(dá)水平受上游cAMP依賴型全局調(diào)控因子Vfr和亞精胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)這些已知T3SS正調(diào)控系統(tǒng)的激活，并證明了MiaB通過整合這些響應(yīng)不同外界環(huán)境信號的通路來介導(dǎo)它們對T3SS基因表達(dá)的調(diào)控。該研究揭示了銅綠假單胞菌中一種調(diào)控T3SS全新的機(jī)制，不僅為銅綠假單胞菌的治療與藥物開發(fā)提供了新的靶點(diǎn)，同時(shí)也為其它病原菌的T3SS調(diào)控機(jī)制研究帶來了新的思路。

　　群體微生物研究中心2018級博士研究生林奇琦為第一作者，張煉輝教授和徐澤凌副研究員為該論文的通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

文圖/群體微生物研究中心