廣西大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)分枝桿菌噬菌體突破細(xì)菌防御新策略

(資料圖)

近日，《Cell》子刊《Cell Host & Microbe》在線發(fā)表了廣西大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何正國(guó)教授領(lǐng)銜的合成生物學(xué)團(tuán)隊(duì)在細(xì)菌病毒感染及宿主防御機(jī)制研究方面的最新成果，揭示了噬菌體-分枝桿菌之間獨(dú)特的防御與反防御相互作用新機(jī)制，也為未來(lái)利用噬菌體防治相關(guān)感染性疾病提供了重要線索和新思路。

分枝桿菌代表了一大類(lèi)重要的放線菌類(lèi)群，其中最為著名的是引起人類(lèi)結(jié)核病的結(jié)核分枝桿菌，目前在全球每年導(dǎo)致近130萬(wàn)人死亡。特別是，結(jié)核的耐藥問(wèn)題嚴(yán)重，給當(dāng)前結(jié)核病的防控帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，迫切需要開(kāi)發(fā)新的防控策略。噬菌體是一類(lèi)專性獵殺細(xì)菌的病毒，是細(xì)菌的天敵，具有良好的殺菌活性，而且與抗菌藥物的殺菌效果互為補(bǔ)充。目前已有臨床試驗(yàn)證實(shí)，分枝桿菌噬菌體在治療相關(guān)耐藥性感染疾病中具有良好的效果，展現(xiàn)出了光明的應(yīng)用前景。盡管如此，噬菌體治療方法與抗生素一樣也面臨著耐受的問(wèn)題，迫切需要加強(qiáng)噬菌體-宿主細(xì)菌相互作用機(jī)制及噬菌體耐受形成機(jī)理等方面的研究，以解決相關(guān)技術(shù)卡點(diǎn)背后的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題。

已有的研究表明，絲氨酸/蘇氨酸激酶(StpK)廣泛存在于真核生物和細(xì)菌中，通常發(fā)揮抗病毒的作用。何正國(guó)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)分枝桿菌噬菌體TM4能夠利用細(xì)菌中的StpK逃逸宿主的防御，因此定義了第一個(gè)噬菌體宿主因子蛋白激酶，同時(shí)在分枝桿菌中鑒定了第一個(gè)該類(lèi)激酶調(diào)控的抗噬菌體防御基因島。該研究表明，在噬菌體感染過(guò)程中，TM4顯著誘導(dǎo)宿主分枝桿菌細(xì)胞內(nèi)StpK7的表達(dá)和磷酸化?；罨腟tpK7一方面通過(guò)磷酸化一個(gè)類(lèi)BREX防御島中的轉(zhuǎn)錄因子抑制其下游靶基因的表達(dá)，最終促進(jìn)了磷脂合成和對(duì)噬菌體的吸附;另一方面，StpK7抑制了細(xì)菌細(xì)胞死亡基因的表達(dá)，從而抑制了宿主細(xì)菌的流產(chǎn)感染。這兩方面的共同作用最終增強(qiáng)噬菌體的感染和復(fù)制能力。

(廣西大學(xué)供圖)

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