作者:刁雯蕙 来源: 中国科学报 发布时间:2025-8-12
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研究人员发现具备高度种属特异性的抗菌蛋白

 

当期封面。研究团队供图

本报讯(记者刁雯蕙)南方科技大学副教授傅旸团队在VI型分泌系统(T6SS)抗菌效应蛋白(以下简称抗菌蛋白)介导微生物竞争机制研究领域取得进展,发现了具备高度种属特异性的T6SS抗菌蛋白TseVs。相关成果近日以封面文章形式发表于《细胞-宿主与微生物》。

弧菌属细菌广泛存在于海洋及河口三角洲环境,包括大量环境致病菌和高毒性致病菌,与人类健康和食品工业安全息息相关。随着抗生素耐药问题日益严峻,急需新的抗菌机制和技术研究解决耐药和无药可用的问题。

为此,研究团队另辟蹊径,从物种竞争角度出发,对自然生态域分离得到的霍乱弧菌无害环境菌株进行研究。他们发现,部分无害环境菌株具备活跃的T6SS,并携带一种弧菌种属特异性抗菌蛋白TseVs。这种蛋白依赖于细菌T6SS进行跨膜递送,进入敏感弧菌细胞中产生显著杀菌效果,且在宿主体内和自然环境中均可实现对敏感弧菌的高效清除。

TseVs蛋白通过其富含“甘氨酸拉链”结构的跨膜螺旋区,在弧菌属细菌细胞内、外膜上形成二聚体并打出跨膜孔道,这些孔道允许钠离子进入和钾离子外泄,从而特异性破坏了敏感弧菌的胞膜离子稳态,进而干扰能量供应系统导致细胞死亡。而非弧菌属的细菌能依靠自身膜电势系统回补TseVs蛋白孔道产生的离子稳态失衡,从而为自己提供保护且不依赖TseVs特异性免疫蛋白TsiVs的保护。

生物信息学分析显示TseVs蛋白基因主要分布于无害环境弧菌中,并在全球多地生态样本中呈显著进化扩张趋势,揭示了该蛋白在细菌种群竞争中发挥重要的功能。

该研究拓展了人们对T6SS介导微生物竞争机制的认知,并为精准抗菌策略提供了理想范式。TseVs具备物种选择性强、杀伤效率高、不易产生耐药性、不易通过水平基因重组转移等多重优势,有望成为合成生物学中可工程化的抗菌模块。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.chom.2025.06.001

《中国科学报》 (2025-08-12 第1版 要闻)
 
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