科学:中国科学家揭示结核分枝杆菌通过分泌蛋白PtpB来抑制宿主免疫反应 从而劫持泛素

来源：100医疗网原创2022-10-17 17:57

在一项新的研究中，中国研究人员将已知的Mtb蛋白酪氨酸磷酸酶PtpB确定为一种磷脂磷酸酶，它通过劫持宿主泛素来抑制宿主的炎症小体-细胞烧焦通路。

结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，Mtb)是结核病的病原体，至今仍是威胁全世界公共卫生的主要传染病。据估计，它已感染了20至30亿人，每年造成约150万人死亡。

现在，在一项新的研究中，来自中国科学院微生物研究所、中国科学院大学、中国药科大学、北京师范大学和首都医科大学的研究人员描述了一种以前未定义的途径，Mtb通过这种途径抵消宿主的免疫力。具体来说，他们鉴定了PtpB，一种已知的Mtb蛋白酪氨酸磷酸酶，作为一种磷脂磷酸酶，通过劫持宿主泛素来抑制宿主的炎症体-焦磷酸途径。相关研究成果发表在2022年10月14日的《科学》杂志上，论文题目是《一种细菌磷脂磷脂通过劫持泛素抑制宿主高温症》。这篇论文的作者是中国科学院微生物研究所研究员刘翠华教授和北京师范大学生命科学学院细胞生物学系邱晓波教授。

刘翠华教授的研究组一直在研究结核分枝杆菌-宿主相互作用的分子机制，其前期研究为开发基于病原体-宿主界面的抗结核治疗提供了潜在靶点。

结核分枝杆菌是一种细胞内病原体，产生许多细胞内生存策略。结核分枝杆菌与其宿主之间复杂的动态相互作用决定了结核病的发生、发展和转归。Mtb进化的一个有趣特征是一组与真核生物相似的效应蛋白，但它们的宿主靶标和在病原体-宿主相互作用中的调节作用尚未得到很大程度的探索。

在这项新的研究中，刘翠华教授的研究小组检查了Mtb的全基因组，以预测分泌型真核样蛋白(即与真核生物相似的蛋白)，其具有真核样基序或结构域，可能直接靶向宿主因子。通过使用炎症权重组系统来筛选炎症小体-细胞烧焦途径的抑制剂，这些Mtb效应蛋白被进一步分析。

在Mtb分泌的201种预测的真核生物样蛋白中，这些作者发现PtpB是一种关键的细菌效应蛋白，Mtb分泌大量PtpB来抑制NLRP3和AIM2的炎症体途径。

随后的实验证实，PtpB抑制GSDMD依赖性细胞因子释放和细胞烧焦，从而促进巨噬细胞中Mtb的存活。从机械上讲，Mtb分泌的PtpB靶向宿主质膜上的磷脂酰肌醇-4-单磷酸(PI4P)和磷脂酰肌醇-(4，5)-二磷酸[PI(4，5)P2]，去磷酸化PI4P和PI(4，5)P2，抑制GSDMD(GSDMD-N)N端切割片段的膜定位。

有趣的是，PtpB的磷酸酶活性需要PtpB通过其独特的泛素相互作用基序(UIM)样区域与泛素结合。破坏磷酸磷酸酶活性或PtpB的UIM样区可增强宿主的GSDMD依赖性免疫反应，从而降低细胞内病原菌的存活。

这项新研究揭示了一个以前未知的策略，即病原菌可以通过改变宿主的膜成分来抑制细胞烧焦和抵抗宿主免疫。这一发现可能导致通过靶向PTPB-UB-磷脂-焦磷酸轴开发潜在的结核病治疗。(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

1.一种细菌磷脂磷酸酶通过劫持泛素抑制宿主焦性上睑下垂。科学，2022，doi :10.1126/science . abq 0132。

2.科学家揭示结核病病原体成功背后的蛋白质机制

https://phys . org/news/2022-10-科学家-揭示-蛋白质-机制-结核病. html

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