噬菌体仲裁通讯系统的研究进展
2021-12-15焦文豪徐冰红刘培源严汉池
湖北农业科学 2021年9期
关键词:系统
焦文豪,徐冰红,刘 静,刘培源,严汉池
(天津大学生命科学学院,天津 300072)
细胞决策指导生物体的发育,研究细胞命运选择发生的具体机制至关重要[1]。目前在不同噬菌体中发现了复杂的决策行为,包括细菌及噬菌体的特异性相互作用[2]、噬菌体子代之间的小分子通讯[3]等行为。其中温和噬菌体在裂解循环中产生大量噬菌体颗粒释放到环境中[4],而在溶原循环中,噬菌体将其DNA 整合到宿主基因组中,与宿主建立潜在的有益关系[5],使宿主不受同一噬菌体的感染[6]。近年来,在感染枯草芽孢杆菌的SPbeta 噬菌体中发现一种新的通讯系统,称为仲裁通讯系统[7]。仲裁系统本质上代表了噬菌体编码的群体感应系统[8],该系统由3 个噬菌体基因组成:aimP,编码43 个氨基酸的前体仲裁(arbitrium)肽,分泌到胞外加工成6 个氨基酸的成熟信号肽,再次转运进细胞与AimR 蛋白结合,解除AimR 蛋白对aimX基因的调控作用,使噬菌体进入溶原周期;aimR,编码的AimR 蛋白结构上类似于RRNPP 蛋白(革兰氏阳性菌群体感应系统的关键蛋白)结构,是AimP 编码肽的胞内受体,同时作为转录调控因子调控aimX基因的表达;aimX编码一个非编码RNA 作为溶原性的负调控蛋白。在整个仲裁系统中,AimR 作为最关键的蛋白对决定噬菌体进入溶原裂解周期有重要影响。噬菌体的通讯系统对其自身和与细菌整体进化都起到了重要作用[9],因此对噬菌体通讯系统的研究受到广泛关注。本研究对AimR 蛋白的结构特征、肽作用原理进行综述,希望为进一步研究这种蛋白结构和功能以及利用通讯系统进行病害防治提供参考。……
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