[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2025-5-30] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

科學家發(fā)現(xiàn)一條完整的細菌危險感知和跨界識別通路
作者：李媛       來源：中國科學報
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近日，西北農林科技大學教授沈錫輝團隊副教授朱玲芳在《Current Biology》上在線發(fā)表論文。該研究揭示了一種新穎的細菌感知真菌信號機制，表明細菌能夠通過雙組分激酶受體RstB識別真菌幾丁質類PAMP信號，進而激活II型分泌系統(tǒng)T2SS表達以促進幾丁質酶TscE的分泌來對抗真菌競爭者，這一發(fā)現(xiàn)為深入理解細菌-真菌相互作用提供了全新視角。
微生物跨界互作是驅動生態(tài)競爭與協(xié)同的關鍵環(huán)節(jié)，而細菌能否解碼真菌信號并啟動精準靶向防御機制仍是該領域的重要挑戰(zhàn)。其中幾丁質作為一種病原體相關分子模式（PAMP），能夠被動植物中含有LysM結構域的模式受體識別進而觸發(fā)宿主的免疫反應。類似于真核生物具有能夠感知PAMPs的能力，細菌也可以檢測自我和非自我來源的信號，并采取措施來減輕危險。然而，細菌如何感知潛在真菌競爭者的存在以啟動相應的防御反應機制尚不清楚。該研究以真菌細胞壁主要成分幾丁質為切入點，深入研究了細菌對幾丁質的識別和響應機制。
研究發(fā)現(xiàn)，細菌在面對真菌競爭者威脅時，通過雙組分系統(tǒng)（TCS）的組氨酸激酶RstB將幾丁質信號作為PAMP進行識別，進一步激活經(jīng)典的II型分泌系統(tǒng)（T2SS）及其亞型緊密粘附分泌系統(tǒng)（TadSS），促進幾丁質酶TscE和幾丁質結合蛋白TcbP的分泌，其中幾丁質結合蛋白TcbP可以顯著增強TscE的幾丁質酶活，幫助TscE降解幾丁質生成GlcNAc，(GlcNAc)2和(GlcNAc)3。通過體內和體外細菌-真菌共培養(yǎng)實驗證實T2SS/TadSS/TscE/TcbP通路可以有效拮抗真菌，從而增強細菌的生態(tài)占位功能。進一步研究RstB受體介導的幾丁質類信號識別和信號轉導機制發(fā)現(xiàn)，RstB通過其周質配體結構域特異性結合幾丁質降解產(chǎn)物(GlcNAc)2，進而增強下游調控蛋白RstA的磷酸化水平，激活T2SS/TadSS/TscE/TcbP系統(tǒng)的表達以殺滅真菌。
這些發(fā)現(xiàn)揭示了一條完整的細菌危險感知和跨界識別通路，拓展了我們對細菌與真菌相互作用的理解，同時為真菌病害的防治提供了新策略。
該研究得到了國家自然科學基金、陜西基礎科學（化學、生物學）研究院基礎科學研究計劃項目和作物抗逆與高效生產(chǎn)全國重點實驗室“青年人才支持計劃”的資助。生命科學學院已畢業(yè)博士生劉雨琦、博士后左煜昕、副教授李長富為論文的共同第一作者，教授沈錫輝和副教授朱玲芳為論文的通訊作者。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.04.072
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