近日，中国科学院上海药物研究所蓝乐夫研究团队及其合作者发现双组份信号传导系统的重塑可能有助于铜绿假单胞菌的慢性感染。2020年11月3日，相关研究成果发表在Science Signaling杂志上, 并被选为封面论文和Science网站头条，题目为“Mutation-induced remodeling of the BfmRS two-component system in Pseudomonas aeruginosa clinical isolates”。该研究结果对于了解细菌从急性感染状态转换成慢性感染状态的分子机制以及靶向BfmR的新型抗菌药物研发均具有重要参考价值和指导意义。

双组份信号传导系统（TCS）是细菌中最常见的膜传导系统，在细菌对外界环境胁迫响应机制中发挥着重要作用。典型的TCS由一个位于细胞质膜上的组氨酸激酶（Histidine kinase, HK）来感知特定的环境刺激，以及一个相应的反应调节子（Response regulator）来介导细胞应答。

在许多铜绿假单胞菌的临床分离株中，编码BfmS组氨酸激酶的基因（bfmS）发生了错义突变。研究人员发现，发生在bfmS上的错义突变（L181P/E376Q）提高了BfmR的磷酸化水平并从而激活了BfmR的转录调节功能，导致细菌急性感染能力下降和生物被膜形成能力上升。机制研究表明，BfmS的L181P/E376Q氨基酸替换使其磷酸酶活性降低，从而引起组氨酸激酶GtrS对BfmR的交叉磷酸化。

除了L181P/E376Q错义突变，发生在bfmS 上的其他的错义突变如A42E/G347D, T242R, and R393H, 均可引起类似的BfmRS双组份信号传导系统重塑。

论文的第一作者是西北大学博士研究生、上海药物所助理研究员曹荞，通讯作者为上海药物所研究员蓝乐夫。本研究工作得到国家基金委、科技部、上海市科委等的基金资助。

文章链接：https://stke.sciencemag.org/content/13/656/eaaz1529

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