微生物组

从人体微生物组计划(2007年)到国家微生物组计划(2016年),美国酝酿了十年,各国也对微生物组研究投入了大量努力。微生物组学研究发展非常快,肠道微生物组与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”。

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Science:大肠杆菌毒性因子分泌调节机制

来源:生物谷 2017-02-17 18:00


(图片摘自网络)

2017年2月17日 生物谷BIOON/ --虽然大部分大肠杆菌都属于共生菌,但仍有一些还是有可能导致疾病的菌株,其中包括肠致病性大肠杆菌(EPEC以及肠出血性大肠杆菌(EHEC。它们均拥有一种叫做T3SS(type III secretion system)的系统,能够分泌毒性因子进入宿主细胞中引发免疫反应。

EPEC的每一类毒性因子都具有不同的分泌效率,但决定这一效率的机制目前并不清楚。对于大多数毒性因子来说,细菌胞内分子的浓度是最主要的决定因素,因此每一种毒性因子的分泌-浓度比都是相似的。然而,NIeA与Esp1的这一数值则异常的高。此前研究发现NIeA对于抑制宿主的分泌以及炎症小体的形成具有关键的作用。

由于毒性因子的注入主要发生于附着在宿主细胞表面的细菌,而此前针对NIeA分子浓度的检测仅仅针对于侵染宿主后未依附在宿主细胞表面的细菌群体。因此,有可能这一因子主要有依附成功的细菌分泌。为了检验这一猜测,来自以色列耶路撒冷的Hebrew大学的Ilan Rosenshine课题组进行了深入研究。相关结果发表在最近一期的《science》杂志上。

首先,作者利用体外系统将HELA细胞进行EPEC感染。他们选择了两种不同的细菌,一种含有NIeA-GFP融合蛋白(即使用同一启动子)的EPEC,以及NIeA-rbs-GFP(即不使用同一启动子)。结果显示,前一种细菌中GFP的表达主要发生于与HELA细胞结合的细菌群体,而后一种细菌则没有这一特点。这一试验结果表明NIeA的表达与细菌与细胞的依附过程有因果关系。

为了进一步研究NIeA的表达调控机制,作者进行了细菌的突变筛查分析。结果显示,NIeA的表达主要受到反式作用因子CsrA的调节,它与NLeA基因5'-端 UTR相互作用从而抑制基因的表达。

进一步,作者猜测细菌在与宿主细胞发生接触后,细菌表面的某些分子感应到了某种信号,从而激活了下游分子的表达。因此作者利用细菌突变体检测了EPEC特有的表面分子。他们发现:在众多表面分子中,只有TS33对于NIeA的表达调节具有重要的作用。

综上,作者发现了大肠杆菌(EPEC)毒性因子分泌的新型调节机制。(生物谷Bioon.com)

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原始出处:Katsowich, N., et al., Host cell attachment elicits posttranscriptional regulation in infecting enteropathogenic bacteria. Science, 2017. 355(6326): p. 735-739.

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