Nucleic Acids Research | 日内瓦大学研究揭示使病原菌变得几乎无害的毒力“调节器”！

铜绿假单胞菌是一种存在于许多生态环境中的机会主义致病细菌，如植物根部、积水甚至我们家里的管道，导致植物和动物的疾病。由于其多面性和条件性，使得它可以引起严重的慢性疾病，往往是致命的。最近的研究揭示通过抑制一种赋予它毒力的机制，可以使这种常见且致命的狡猾细菌变得几乎无毒（The ISME Journal | 揭示防御假单胞菌定殖植物根部和入侵昆虫的转录组可塑性！PNAS | 美国罗切斯特大学研究揭示植物病原菌同源谱系细菌的专性共生特征！）。

近日，国际权威学术期刊Nucleic Acid Research发表了瑞士日内瓦大学Martina Valentini团队的最新相关研究成果，题为The DEAD-box RNA helicase RhlE2 is a global regulator of Pseudomonas aeruginosa lifestyle and pathogenesis的研究论文。

 一种新发现的铜绿假单胞菌基因表达的“调节器”DEAD-box RNA螺旋酶--它对几种抗菌剂产生了抗性--是其致病性的原因，但基本上没有得到充分的研究。该研究发现，当该调节器被"关闭"时，它极大地降低了该细菌的感染能力。在目前的研究中，科研人员将目标锁定在该家族中已确定的两个同源的螺旋酶-RhlE1和RhlE2。

显著降低的毒力

为了做到这一点，科研人员结合生物化学和分子遗传学方法来确定这种蛋白质的功能。在没有这种RNA螺旋酶的情况下，铜绿假单胞菌在宿主体外正常繁殖，无论是在液体培养基还是在37℃的半固体培养基上。为了确定细菌的感染能力是否受到影响，科研人员在活体中观察它。科学家们使用大蜡螟幼虫进行研究，这是一种研究宿主-病原体相互作用的模式昆虫。在有正常的铜绿假单胞菌菌株存在的情况下，感染后20小时内只有不到20%的幼虫存活。相比之下，当铜绿假单胞菌不再拥有RNA螺旋酶基因时，90%以上的幼虫仍然活着。经过改造的细菌变得几乎无害，同时仍然非常有活力。

抑制而不杀害

这项工作的结果表明，这种调节蛋白影响了细菌中几种毒力因子的产生。事实上，这种蛋白质控制着编码毒力因子的众多信使RNA的降解。从抗菌药物策略的角度来看，关闭病原体的毒力因子而不是试图完全消除病原体，意味着允许宿主免疫系统自然地中和细菌，并可能减少抗药性的发展风险。

图1. 细菌RhlE DEAD-box蛋白的系统发育树

图2. RhlE1和RhlE2在铜绿假单胞菌冷适应中的作用

图3. RhlE1和RhlE2在铜绿假单胞菌运动和生物膜形成中的作用

图4. RhlE2调节因子

图5. RhlE2对铜绿假单胞菌毒力的调节作用

图6. 重组RhlE1和RhlE2的ATP酶活性

图7. 与RhlE2突变体的互补试验

图8. RhlE2 - RNase E的相互作用

图9. 重组RhlE2_1-434的ATP酶活性

图10. RhlE2对RNA稳定性的调节

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