革兰氏阴性细菌至少有六种分泌系统，即I-VI型，其中VI型分泌系统（Type VI Secretion System, T6SS）是近几年才发现的一种分布广泛，结构复杂的新型分泌系统。除了通常与细菌致病性密切相关外，目前还发现T6SS在细菌生物膜形成、内生细菌与宿主的共生、杀死其它细菌以获取竞争优势、细菌对环境的适应性等方面发挥重要作用。在前期研究中，我们发现假结核耶尔森氏菌中有4套完整的T6SS，其中T6SS-4的表达受渗透压/酸胁迫调控蛋白OmpR调控，由此揭示了T6SS-4的抗酸胁迫功能(Zhang et al., Environ. Microbiol., 2013)。最近我们发现T6SS-4还受到应激反应总调控因子RpoS和饥饿胁迫调控蛋白RovM等多种胁迫相关调控蛋白的调控(Guan et al., J. Microbiol., 2015；Song et al., Environ. Microbiol., 2015)，其中饥饿诱导的LysR家族转录调节蛋白RovM通过结合在T6SS-4启动子的上游区域激活其表达，与此相反，RovM通过结合在经典的精氨酸依赖抗酸系统AR3启动子-35区而抑制其表达。在酸胁迫下，当培养基中营养贫乏时RovM大量表达，从而激活T6SS-4，同时抑制AR3抗酸系统的表达；当培养基中营养丰富时RovM的表达受到抑制，其对AR3抗酸系统的抑制和对T6SS-4系统的激活解除，由此揭示了假结核耶尔森氏菌根据环境营养状况不同而协调表达不同抗酸胁迫系统的机制，该研究结果已在Environ. Microbiol.（IF=6.2）在线发表，博士生宋云洪为论文第一作者，沈锡辉教授为通讯作者。

此外我们发现活性氧信号感受与调控蛋白OxyR通过与T6SS-4启动子上一个保守的结合位点结合并激活T6SS-4组成基因的表达，T6SS-4突变体在氧胁迫下存活率显著降低，并发现T6SS-4突变体中含有较高水平的自由基，通过添加自由基清除剂和产自由基抑制剂可明显恢复T6SS-4突变体在氧胁迫下的存活率，表明T6SS-4主要通过降低氧胁迫产生的自由基水平而对抗氧胁迫对细菌的杀伤作用。进一步研究发现T6SS-4可通过分泌一个锌离子结合蛋白YezP而促进细菌对锌离子的转运，进而抑制芬顿反应而降低胞内羟基自由基水平，以提高细菌在多种环境胁迫下的存活率。由此我们提出一个细菌T6SS转运离子并对抗环境胁迫的机制模型，即在外界胁迫下OxyR感受胁迫信号并上调T6SS-4表达，T6SS-4通过分泌Zn2+结合效应蛋白YezP以促进Zn2+转运而竞争性抑制芬顿反应，从而抑制羟基自由基的产生，提高细菌对环境胁迫的耐受能力。以上研究结果揭示了细菌VI型分泌系统的一种全新功能，研究结果近期在PLoS Pathogens（IF=7.5）发表，博士生王铁涛、司美茹、宋云洪为论文共同第一作者，沈锡辉教授为通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金，西北农林科技大学杰青培育专项及旱区作物逆境生物学国家重点实验室自主研究经费的资助。

细菌根据环境营养状况不同而协调表达不同抗酸胁迫系统的机制

细菌六型分泌系统转运锌离子对抗多重逆境胁迫的机制

文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.12996/abstract

http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1005020

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