近日，华东理工大学生物工程学院王启要教授课题组在病原菌毒力调控方面取得新进展。相关研究成果以“赖氨酸乙酰化修饰影响细菌类组蛋白H-NS的DNA占有力”为题，发表于生物学Top期刊《核酸研究》。
如果将细菌核心基因组比作细菌内部的原住民，那么细菌进化的主要驱动力就是水平转移基因元件（入侵者）不断与原住民融合，从而赋予或增强细菌致病性和环境适应性等特性。典型的入侵者，如三型分泌系统(T3SS)、六型分泌系统(T6SS)、抗性基因和原噬菌体，能够推动普通细菌向病原菌跃迁。然而，入侵者的融合表达会侵占原住民的生存资源，原住民则派出守卫者类组蛋白H-NS沉默入侵者的表达。当病原菌需要入侵者如T3/T6SS发挥功能时，守卫者H-NS发生改变去除对入侵者表达的阻遏。研究团队先前报道了原噬菌体来源的抗沉默蛋白EnrR通过直接驱逐结合在T3SS启动子区域的H-NS，激活T3/T6SS表达(Nucleic Acids Research, 2022)。进一步，类组蛋白H-NS自身是否会发生类似真核生物组蛋白的翻译后修饰，切换对入侵者的沉默作用，是本研究的关键问题。
研究团队以肠杆菌科病原菌杀鱼爱德华氏菌为模式菌株，发现赖氨酸乙酰化修饰影响H-NS对T3/T6SS的沉默，提出赖氨酸乙酰化是一种抗H-NS沉默机制。杀鱼爱德华氏菌响应环境中的氨基酸营养或免疫代谢物水平后，调节H-NS的赖氨酸乙酰化修饰状态，其中K120位点乙酰化显著削弱了H-NS对高AT含量DNA的占有能力。这些高AT含量DNA主要集中在水平基因转移元件的启动子区域，失去占有能力的H-NS更容易被抗沉默蛋白驱逐，从而彻底解除对T3/T6SS的沉默抑制。这一研究成果拓展了对原核生物H-NS调控水平转移基因元件的认知，为深入理解肠杆菌科病原菌的致病机制奠定了理论基础。
图片说明：赖氨酸乙酰化影响H-NS对高AT DNA的占有能力
华东理工大学生物工程学院博士研究生刘亚博为论文第一作者，邵帅讲师为该论文的通讯作者。研究工作得到生物工程学院王启要教授和刘琴教授的大力支持，并获得国家自然科学基金和国家现代农业产业技术体系等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1093/nar/gkad1172
