Cell Res：四川大学苏昭铭/成都大学赵克雷合作揭示铜绿假单胞菌毒力的调控机理

时间：2023-02-27 06:18:58   热度：37.1℃   作者：网络

iNature

铜绿假单胞菌是一种普遍存在的革兰氏阴性机会性细菌，它在住院患者中引起感染，死亡率很高，特别是那些免疫系统受损的患者。

2023年2月24日，四川大学苏昭铭及成都大学赵克雷共同通讯在Cell Research（IF=46）在线发表题为“Structural basis of sRNA RsmZ regulation of Pseudomonas aeruginosa virulence”的研究论文，该研究揭示了sRNA RsmZ调控铜绿假单胞菌毒力的结构基础。

铜绿假单胞菌可引起急性感染，通常与III型分泌系统(T3SS)分泌的细胞毒素有关，以及依赖于VI型分泌系统(T6SS)和生物膜形成的慢性持久性，包括囊性纤维化患者的感染。一个基于细胞密度的细胞间通信网络，群体感应( QS)，调节许多基因的表达，包括与铜绿假单胞菌的急性和慢性毒力相关的基因表达。绿脓杆菌。研究发现，在铜绿假单胞菌中，细菌次生代谢物抑制因子(Rsm)系统的全局调控蛋白RsmA主要通过调控转录和转录后水平的相关基因表达来调控这些毒力实体。

一种非编码小RNA ( sRNA) RsmZ，其表达受GacS/GacA双组分体系调控，可隔离RsmA并拮抗其抑制功能，从而促进铜绿假单胞菌相关下游基因的表达。先前对假单胞菌属的结构和功能研究揭示了RsmA和其他Rsm家族成员蛋白的同二聚体如何识别两根独立茎上形成钳状的RsmZ GGA结合位点。特别地，利用核磁共振(NMR)和电子顺磁共振(EPR)光谱技术，得到了铜绿假单胞菌中含有前4个茎的截断RsmZ与3个RsmE同源二聚体配合物溶液中的两种构象。虽然这项工作揭示了RsmZ在RsmZ上组装的合作机制，但RsmZ全长的结构和RsmZ在致病性铜绿假单胞菌中隔离RsmA的分子机制仍然不清楚，这继续限制了对RsmZ调节铜绿假单胞菌毒力的理解。

RsmZ调控铜绿假单胞菌毒力的分子机制（图源自Cell Research ）

单粒子冷冻电镜(cryo-EM)可以在接近原子的分辨率上解析生物大分子的不同构象的结构。该研究用冷冻电镜测定了铜绿假单胞菌中全长RsmZ与RsmA同二聚体的复合物的结构。该研究结果阐明了全长RsmZ与RsmA结合的结构基础，并为RsmZ调控铜绿假单胞菌毒力提供了分子上的见解，这可能促进新型RNA靶向抗菌药物的开发。