分枝桿菌是一類重要的微生物,其中最為著名的是引起人和動物結(jié)核病的結(jié)核分枝桿菌以及預(yù)防結(jié)核病的疫苗菌株,它們的一個突出特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的抗氧化脅迫、抗缺氧和抵抗?fàn)I養(yǎng)貧乏等逆境生長的能力,這也是病原分枝桿菌能夠感染致病以及難以控制的一個主要原因。解析分枝桿菌抗逆生長的分子機(jī)制和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對結(jié)核病的防控及藥物和疫苗的研發(fā)具有重要的理論和實(shí)際意義。
何正國教授研究團(tuán)隊(duì)多年來一直致力于包括分枝桿菌在內(nèi)的重要微生物的基因網(wǎng)絡(luò)(Genome Res 2009; J Proteome Res 2010a, 2010b, 2012)和生長耐藥調(diào)控機(jī)制研究(Nat Commun 2015; PNAS 2009; Nucleic Acids Res 2010,2012a,2012b,2018;Mol Microbiol 2016; J Biol Chem 2011,2012, 2013a,2013b,2013c,2014; J Bacteriol2010)。特別是,近年來該團(tuán)隊(duì)在解析細(xì)菌環(huán)二核苷類第二信使分子c-di-GMP/c-di-AMP介導(dǎo)的分枝桿菌基因調(diào)控機(jī)制方面取得了系列重要成果,受到了國際同行的廣泛關(guān)注。本研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)分枝桿菌受到氧化脅迫時細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)會迅速積累c-di-GMP,這種積累進(jìn)一步被一個新的信號受體轉(zhuǎn)錄因子(命名為HpoR)感應(yīng),隨后調(diào)控一個廣泛保守的氧化還原基因簇的表達(dá),最終驅(qū)動細(xì)菌的抗氧化生長適應(yīng)。這是首次發(fā)現(xiàn)第二信使分子c-di-GMP能夠參與調(diào)控細(xì)菌的抗氧化適應(yīng),鑒定了對應(yīng)的受體調(diào)控因子,并解析了相關(guān)的信號通路。該項(xiàng)研究豐富了我們對分枝桿菌抗氧化生長適應(yīng)調(diào)控機(jī)理的認(rèn)識,進(jìn)一步拓展了該第二信使分子的調(diào)控新功能,同時也為新型抗結(jié)核疫苗的設(shè)計(jì)提供了新思路。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等的支持。
審核人:何正國
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