近日，安徽大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院葛宏華教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在胞內(nèi)致病菌與宿主相互作用機(jī)制領(lǐng)域取得重要突破。他們的研究揭示了嗜肺軍團(tuán)菌的效應(yīng)蛋白Ceg10，能夠借助乙酰化修飾來(lái)破壞宿主核糖體的正常功能，進(jìn)而抑制宿主的蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程，并干擾宿主細(xì)胞周期，最終為細(xì)菌在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖創(chuàng)造有利條件。相關(guān)研究成果以“Legionella effector Ceg10 acetylates RPS20 to inhibit host translation and induce cell cycle arrest”為題，發(fā)表在國(guó)際知名綜合性學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS，DOI: 10.1073/pnas.2517995123）上。該論文的第一作者是博士后高佳佳，博士研究生許雯雯為共同第一作者，葛宏華教授擔(dān)任通訊作者。碩士研究生周子怡、陸立新，青年教師王偉強(qiáng)，以及中山大學(xué)的陸勇軍教授、葛振煌副研究員也參與了此項(xiàng)研究工作。安徽大學(xué)是第一作者和通訊作者的唯一依托單位。

嗜肺軍團(tuán)菌是一種能夠在巨噬細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，并引發(fā)嚴(yán)重肺炎的胞內(nèi)病原體。它通過(guò)分泌大量的效應(yīng)蛋白來(lái)操控宿主細(xì)胞的各項(xiàng)生理活動(dòng)。在這項(xiàng)研究中，科研人員運(yùn)用免疫共沉淀、體外Pull-down以及蛋白質(zhì)組學(xué)分析等多種技術(shù)手段，成功鑒定出效應(yīng)蛋白Ceg10與宿主40S核糖體蛋白R(shí)PS20之間存在直接的相互作用。隨后，通過(guò)結(jié)構(gòu)解析、生化實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合高分辨率質(zhì)譜分析，研究人員確定Ceg10是一類含有CHD基序的乙酰轉(zhuǎn)移酶。這種酶可以對(duì)RPS20上的三個(gè)關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn)進(jìn)行乙酰化修飾。而這些修飾會(huì)破壞RPS20與RPS29以及18S rRNA之間的正常結(jié)合，從而阻礙核糖體小亞基的裝配過(guò)程。進(jìn)一步的研究表明，Ceg10的乙?；钚詴?huì)導(dǎo)致宿主整體蛋白質(zhì)的合成速率顯著降低。同時(shí)，Ceg10還能夠通過(guò)抑制Cyclin D1-CDK4/6-Rb軸的正常動(dòng)態(tài)調(diào)控，使宿主細(xì)胞阻滯在G1/S期，進(jìn)而影響細(xì)胞周期的正常進(jìn)程。研究還發(fā)現(xiàn)，Ceg10進(jìn)入宿主細(xì)胞核需要核轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白HEATR3的介導(dǎo)，這一發(fā)現(xiàn)為人們理解細(xì)菌效應(yīng)蛋白如何劫持宿主核轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)提供了新的證據(jù)。在細(xì)胞感染模型中，缺失Ceg10的軍團(tuán)菌在宿主細(xì)胞中的生長(zhǎng)受到限制，毒力也有所下降，而恢復(fù)表達(dá)Ceg10則可以完全彌補(bǔ)這些缺陷，這表明Ceg10在感染早期階段發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

該研究從結(jié)構(gòu)、生化功能到細(xì)胞與感染模型等多個(gè)層面，闡明了Ceg10的作用機(jī)制。研究揭示了嗜肺軍團(tuán)菌利用乙?；揎椘茐乃拗骱颂求w功能，并通過(guò)抑制蛋白翻譯和擾亂細(xì)胞周期來(lái)促進(jìn)感染，這是一種與靶向翻譯起始因子或延伸因子的經(jīng)典翻譯抑制模式截然不同的新策略，拓展了人們對(duì)病原體操控宿主翻譯機(jī)制的理解。該成果為深入理解胞內(nèi)致病菌的感染策略提供了新的理論依據(jù)，也為未來(lái)抗感染治療靶點(diǎn)的開(kāi)發(fā)提供了潛在方向。

圖 效應(yīng)蛋白Ceg10抑制宿主蛋白翻譯和阻滯細(xì)胞周期模式圖

葛宏華教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于微生物–宿主互作機(jī)制與細(xì)菌信號(hào)調(diào)控的分子基礎(chǔ)研究，相關(guān)成果在2025年相繼發(fā)表于《Advanced Science》《Microbiol Spectr》《mBio》《Int J Biol Macromol》和《Science Advances》等期刊。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目的資助，部分實(shí)驗(yàn)得到中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)朱中良老師以及安徽大學(xué)王明珠副研究員的重要幫助。

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