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我院歐陽松應課題組聯合中科院南海海洋研究所王曉雪研究員課題組發現一種新型VII型毒素/抗毒素系統

時間:2020-10-13瀏覽:1514

近日,我院歐陽松應教授課題組與中科院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室王曉雪課題組在國際權威期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上,發表了海洋來源的毒素-抗毒素系統研究的最新重要成果:Novel Polyadenylylation-Dependent Neutralization Mechanism of the HEPN/MNT Toxin/Antitoxin System。論文發現了一種廣泛分布在細菌以及古菌中的新型毒素-抗毒素系統的作用新機制,并建議命名為VII。

毒素-抗毒素(toxin-antitoxin, TA系統廣泛存在于細菌等原核生物中,在微生物適應不同環境條件中發揮重要功能。目前公認TA系統有六大類型,其中,王曉雪研究團隊2012年在大腸桿菌中首次發現并報道VTA系統(2012,Nat. Chem. Biol.),后續VITA系統于2013年被美國研究人員發現2013,Mol. cell)。2020,王曉研究團隊基于大量前期研究基礎提出一種毒素-抗毒素系統的中和新機制,一種基于毒素多腺苷酸化修飾的方式,該作用方式與目前報道的六種類型均不相同。本研究中姚建云研究人員發現,MntAMNT家族抗毒素能夠作為核酸轉移酶發揮功能,通過腺苷酸化修飾毒素HepT (HEPN家族)來失活RNA活性。該論文從遺傳,生化以及結構角度發現,MntA抗毒素通過其GSX10DXD基序,ATP底物連續轉移3AMP分子到毒素活性中心附近的酪氨酸上,并且這種修飾對于失活毒素是至關重要的(圖1。此外,研究還發現,抗毒素發揮功能的關鍵基序GSX10DXD 以及毒素接收核酸修飾的RX4HXY基序在HEPN/MNT家族高度保守,表明抗毒素通過修飾毒素拮抗其細胞毒性的機制廣泛存在。抗毒素MntA核酸轉移酶家族中最小的成員,也是目前所知的第一個能夠催化轉移多個AMP分子蛋白的同一個氨基酸上的核酸轉移酶,是一種新型的核酸轉移酶(圖2。

中科院南海海洋研究所姚建云博士和我院甄向凱博士為論文共同第一作者,王曉雪研究員與歐陽松應教授為論文通訊作者。本研究工作還得到國家自然科學基金項目的資助。

1. 抗毒素MntA中和毒素HepT的分子機理

2. 新型HepT/MntA 毒素-抗毒素系統發揮功能的分子模式


原文鏈接:

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa855/5921292


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