廣西大學團隊發現分枝桿菌噬菌體突破細菌防御新策略

(資料圖)

近日，《Cell》子刊《Cell Host & Microbe》在線發表了廣西大學生命科學與技術學院、亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室何正國教授領銜的合成生物學團隊在細菌病毒感染及宿主防御機制研究方面的最新成果，揭示了噬菌體-分枝桿菌之間獨特的防御與反防御相互作用新機制，也為未來利用噬菌體防治相關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重要的放線菌類群，其中最為著名的是引起人類結核病的結核分枝桿菌，目前在全球每年導致近130萬人死亡。特別是，結核的耐藥問題嚴重，給當前結核病的防控帶來了嚴峻挑戰，迫切需要開發新的防控策略。噬菌體是一類專性獵殺細菌的病毒，是細菌的天敵，具有良好的殺菌活性，而且與抗菌藥物的殺菌效果互為補充。目前已有臨床試驗證實，分枝桿菌噬菌體在治療相關耐藥性感染疾病中具有良好的效果，展現出了光明的應用前景。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題，迫切需要加強噬菌體-宿主細菌相互作用機制及噬菌體耐受形成機理等方面的研究，以解決相關技術卡點背后的基礎科學問題。

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菌中，通常發揮抗病毒的作用。何正國團隊發現分枝桿菌噬菌體TM4能夠利用細菌中的StpK逃逸宿主的防御，因此定義了第一個噬菌體宿主因子蛋白激酶，同時在分枝桿菌中鑒定了第一個該類激酶調控的抗噬菌體防御基因島。該研究表明，在噬菌體感染過程中，TM4顯著誘導宿主分枝桿菌細胞內StpK7的表達和磷酸化。活化的StpK7一方面通過磷酸化一個類BREX防御島中的轉錄因子抑制其下游靶基因的表達，最終促進了磷脂合成和對噬菌體的吸附;另一方面，StpK7抑制了細菌細胞死亡基因的表達，從而抑制了宿主細菌的流產感染。這兩方面的共同作用最終增強噬菌體的感染和復制能力。

(廣西大學供圖)

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