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结核研究团队发现细菌抗氧化生长调控新机制

南湖网讯(通讯员李卫辉)《Nucleic Acids Research》年2月27日(核酸研究)在线发表了中国生物科学院关于分枝杆菌抗氧化生长调控的研究论文“HPOR,ANOVEL C-DI-GMP有效转录因子”。将第二信使的调节功能与分枝杆菌抗氧化应答联系起来.何正国教授是通讯作者,博士后李卫辉是第一作者。

分枝杆菌是一种重要的微生物,其中最着名的是引起人和动物结核病的结核分枝杆菌和预防结核病的疫苗株。它们的突出特征之一是它们具有很强的抵抗氧化应激、缺氧和营养不良的能力,这也是致病性分枝杆菌能够感染和引起疾病且难以控制的主要原因。分析分枝杆菌抗反向生长的分子机制和调控网络,对结核病的防治和药物、疫苗的研发具有重要的理论和现实意义。

何正国教授的研究团队多年来一直致力于包括分枝杆菌在内的重要微生物的基因网络研究(基因组资源2009;蛋白质组研究2010a,2010b,2012)和生长耐药性调节机制(Nat Commun 2015PNAS 2009;核酸决议2010、2012a、2012b、2018;摩尔微生物学2016;《生物化学》,2011、2012、2013a、2013b、2013c、2014年;细菌2010).特别是近年来,该团队在分析细菌环状二核苷c-di-GMP/c-di-AMP第二信使分子介导的分枝杆菌基因调控机制方面取得了一系列重要成果,受到了国际同行的广泛关注。本研究发现,当分枝杆菌受到氧化应激时,c-di-GMP会在细菌细胞中迅速积累。这种积累被一种新的信号受体转录因子(命名为HpoR)进一步诱导,该因子随后调节广泛保守的氧化还原基因簇的表达,并最终驱使细菌适应抗氧化剂的生长。这是第一次发现第二信使分子c-di-GMP参与调节细菌的抗氧化适应,识别相应的受体调节因子并分析相关的信号通路。本研究丰富了我们对分枝杆菌抗氧化生长适应性调节机制的理解,进一步拓展了第二信使分子的新调节功能,为新型抗结核疫苗的设计提供了新思路。

本研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金重点项目的支持。

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reviewer:he Zheng Guo



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