科研人員揭開細菌生理調(diào)控“密碼”

由于抗生素濫用，近年來頻現(xiàn)的超級細菌正威脅著人類生命健康。雙組分信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)是細菌體內(nèi)最重要的信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)，調(diào)控著細菌的大部分生命活動。中國科學院聯(lián)合美國杜克大學專家在細菌雙組分系統(tǒng)介導的pH調(diào)控機制研究中獲重要進展，這一研究揭開了細菌生理調(diào)控“密碼”，為新型抗菌藥物的研發(fā)提供了重要參考價值。

大多數(shù)細菌體內(nèi)存在數(shù)十對雙組分信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)，它們調(diào)控了細菌絕大多數(shù)生理過程，包括細菌的趨化性、感知滲透壓、孢子的形成、營養(yǎng)元素的代謝以及次級代謝產(chǎn)物的生物合成等諸多生理過程。雙組分信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)由組氨酸激酶和反應調(diào)節(jié)蛋白組成。

中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所姜凌研究員指導的研究團隊在英國《自然?通訊》期刊在線發(fā)表論文。據(jù)介紹，這一研究是姜凌課題組與美國杜克大學、中國科學院武漢病毒研究所研究人員一起合作。

研究人員發(fā)現(xiàn)雙功能蛋白一組氨酸激酶受pH調(diào)控，酸性環(huán)境下這一組氨酸激酶會發(fā)生構(gòu)象變化，使磷酸酶活性降低。研究人員進一步通過沙門氏菌雙組分體系二元系統(tǒng)的胞內(nèi)及胞外實驗，發(fā)現(xiàn)pH變化調(diào)控毒力因子的表達，進而影響了細菌侵染能力。

由于雙組分信號傳導系統(tǒng)目前只在細菌、古生菌和植物中有發(fā)現(xiàn)，而在人類和其他哺乳動物體內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)，因此可根據(jù)這一特點設(shè)計藥物，將雙組分轉(zhuǎn)導系統(tǒng)作為藥物靶標，只殺死細菌而對人體無害。這一研究結(jié)果對了解細菌信號轉(zhuǎn)導機制、耐酸性致病菌如沙門氏菌的毒力分泌機制等具有重要的指導意義。