科研人員揭開細菌生理調控“密碼”

由于抗生素濫用，近年來頻現的超級細菌正威脅著人類生命健康。雙組分信號轉導系統是細菌體內最重要的信號轉導系統，調控著細菌的大部分生命活動。中國科學院聯合美國杜克大學專家在細菌雙組分系統介導的pH調控機制研究中獲重要進展，這一研究揭開了細菌生理調控“密碼”，為新型抗菌藥物的研發提供了重要參考價值。

大多數細菌體內存在數十對雙組分信號轉導系統，它們調控了細菌絕大多數生理過程，包括細菌的趨化性、感知滲透壓、孢子的形成、營養元素的代謝以及次級代謝產物的生物合成等諸多生理過程。雙組分信號轉導系統由組氨酸激酶和反應調節蛋白組成。

中國科學院武漢物理與數學研究所姜凌研究員指導的研究團隊在英國《自然?通訊》期刊在線發表論文。據介紹，這一研究是姜凌課題組與美國杜克大學、中國科學院武漢病毒研究所研究人員一起合作。

研究人員發現雙功能蛋白一組氨酸激酶受pH調控，酸性環境下這一組氨酸激酶會發生構象變化，使磷酸酶活性降低。研究人員進一步通過沙門氏菌雙組分體系二元系統的胞內及胞外實驗，發現pH變化調控毒力因子的表達，進而影響了細菌侵染能力。

由于雙組分信號傳導系統目前只在細菌、古生菌和植物中有發現，而在人類和其他哺乳動物體內尚未發現，因此可根據這一特點設計藥物，將雙組分轉導系統作為藥物靶標，只殺死細菌而對人體無害。這一研究結果對了解細菌信號轉導機制、耐酸性致病菌如沙門氏菌的毒力分泌機制等具有重要的指導意義。