近期Cell旗下著名綜述期刊Trends in Microbiology發(fā)表了題為“Protein Acetylation and Its Role in Bacterial Virulence”的特邀綜述文章。文章第一作者是上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院2014級(jí)博士生任潔，通訊作者是姚玉峰教授。這篇綜述重點(diǎn)介紹了近年來(lái)蛋白質(zhì)乙酰化修飾對(duì)細(xì)菌毒力調(diào)控的最新研究進(jìn)展。
乙酰化修飾是蛋白質(zhì)翻譯后修飾的一種，在真核以及原核生物中都普遍存在，對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象、活性以及穩(wěn)定性等調(diào)控具有重要的調(diào)控作用。姚玉峰課題組長(zhǎng)期致力于乙酰化修飾研究，以重要的腸道病原菌沙門(mén)菌為研究對(duì)象，在該領(lǐng)域做出了系列原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。在沙門(mén)菌乙酰化組學(xué)(Science, 2010)的基礎(chǔ)上，2015年課題組報(bào)道乙酰化修飾系統(tǒng)參與沙門(mén)菌耐酸的機(jī)制(Appl Environ Microbiol, 2015)，隨后發(fā)現(xiàn)乙酰基轉(zhuǎn)移酶調(diào)控沙門(mén)菌毒力的內(nèi)在機(jī)理(J Infect Dis, 2016)，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)乙酰化修飾調(diào)節(jié)沙門(mén)菌毒力島I的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子HilD的分子機(jī)制(J Infect Dis, 2017)。課題組還發(fā)現(xiàn)乙酰化修飾抑制沙門(mén)菌全局性因子PhoP的DNA結(jié)合能力從而調(diào)控沙門(mén)菌在巨噬細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制(PLoS Pathog, 2016)，以及亮氨酸反應(yīng)蛋白Lrp 的DNA結(jié)合域乙酰化修飾的生理意義(Front Microbiol, 2016)。另外，課題組還報(bào)道了乙酰化修飾調(diào)控細(xì)菌復(fù)制起始蛋白DnaA的活力，從而影響細(xì)菌DNA復(fù)制(Sci Rep, 2016；Front Microbiol, 2017)。
該綜述總結(jié)了近年細(xì)菌乙酰化修飾的研究進(jìn)展，特別是與病原菌致病性的關(guān)系。大量的乙酰化修飾組學(xué)研究顯示細(xì)菌中很多的蛋白都存在乙酰化修飾，這些蛋白包含一些與細(xì)菌毒力相關(guān)的蛋白。目前已經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多個(gè)毒力蛋白存在乙酰化修飾，并且乙酰化修飾調(diào)節(jié)蛋白的活性，包括調(diào)控細(xì)菌趨化性、運(yùn)動(dòng)、耐酸、DNA的復(fù)制以及在巨噬細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制等生理功能，最終調(diào)控病原菌的致病性。真核生物的組蛋白去乙酰化酶抑制劑是很好的疾病治療靶點(diǎn)，已有兩款抑制劑被FDA認(rèn)證為臨床藥品。目前對(duì)細(xì)菌乙酰化修飾的研究表明，細(xì)菌代謝小分子乙酰磷酸可直接乙酰化修飾底物蛋白。乙酰磷酸只存在于細(xì)菌中，且可能成為抗菌感染的重要靶標(biāo)，因此對(duì)于細(xì)菌乙酰化修飾的深入研究不僅有助于理解病原菌的致病機(jī)制，而且具有重要的臨床應(yīng)用意義。
綜述還進(jìn)一步提出未來(lái)蛋白質(zhì)乙酰化研究的發(fā)展方向，隨著技術(shù)的發(fā)展，更多病原菌乙酰化修飾的密碼將被打開(kāi)，更多乙酰化修飾與其他蛋白質(zhì)修飾之間的互作關(guān)系將被理清，乙酰化修飾調(diào)控病原菌毒力的網(wǎng)絡(luò)將逐步被揭示。
該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部973計(jì)劃、蛋白質(zhì)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)以及上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。
全文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0966842X17300732
