Page 20 - 《渔业研究》2025年第5期

第 5 期 池雨禹等： 蛋白质翻译后修饰在水产病原菌致病机制中的研究进展 561

的相互作用，从而调节毒力 [46] 。尽管具体机制仍 Ahyl，在 K7 乙酰化后活性下降，抑制 QS 信号传
待实验证实，但由于细菌 NAPs 在结构与功能上的 递，导致下游毒力因子表达下调 [52] 。

高度保守 [47-48] ，基于大肠杆菌、结核分枝杆菌等模 AI-2 mimic
型的类比研究发现，类似的发生在 NAPs 上的位点
AI-2
特异性 PTMs 很可能是水产病原菌中一种尚未被充
分认知的分子机制，通过精细调控 DNA 结合蛋白
的功能，进而影响细菌的环境适应性和致病性。 N H292 H1
P ArcB
2.1.2 TCS 与群体感应系统的 PTMs LuxS D577 D1
P
H2
TCS 与 QS 系统是细菌感知并响应环境变化的 LuxU N H2 C C
P
两大核心信号调控机制。在水生病原菌中，二者协 LuxO N D2 HTH C
同调控毒力因子的表达与环境适应能力。近年来的 Qrr sRNAs
研究显示，这些信号通路的关键组分常受到 PTMs 的 AphA LuxR
exsACDE
operon
调控，进一步增强其反应的精细性与动态性。TCS
T3SS
由膜上的感受 HK 与胞质内的 RR 构成，介导细菌 expression
对外界环境压力的感知与适应性响应 [49] 。QS 系统
由作为“信号分子”的自诱导物（Autoinducer，AI）
和作为“信号受体”的调控蛋白组成，通过感知种 图 1 溶藻弧菌 TCS 通过感知细菌群体感应信号 AI-2 和宿
主 AI-2 模拟物调控 T3SS [36]
群密度调控基因表达：随种群密度升高，细菌分泌
Fig. 1 V. alginolyticus TCS regulates T3SS by sensing
的 AI 浓度增加，信号受体结合达到阈值浓度的
bacterial quorum sensing signal AI-2 and host AI-2 mimic [36]
AI 后，发生构象改变，进而作为转录因子激活靶
注：溶藻弧菌 TCS 的感应激酶 ArcB 包含 HisKA 结构
基因的表达，协调基因表达、代谢活动和环境适应
域 （ H1） 、 REC 结 构 域 （ D1） 、 C 端 组 氨 酸 磷 酸 转 移
等过程 [50] 。 （Histidine phosphotransfer，Hpt）结构域（H2） ，它能够
溶藻弧菌的 ArcB/ArcA TCS 的磷酸化修饰通过 识别细菌群体感应信号 AI-2 和宿主来源的 AI-2 类似物，随
级联信号通路调控 QS 组件 LuxS、LuxU 和 LuxO， 后在 HisKA 结构域的 H292 启动自磷酸化。之后，磷酸基
团按顺序先传递至 ArcB 的 REC 结构域的 D577，接着传递
进而影响细菌致病性。细菌感知到由 LuxS 合成的
至 LuxU 的 H58 位点，再传递至 LuxO 的 D61 位点，最终
群体感应信号 AI-2 或宿主来源的 AI-2 类似物（AI-2 导致 LuxO 磷酸化。磷酸化的 LuxO 激活编码 Qrr sRNAs 的
mimic）后，ArcB 发生自磷酸化，并通过磷酸基团 基因，该 sRNA 通过控制 exsACDE 操纵子调控 T3SS 的表
接力传递，依次从 ArcB 的组氨酸激酶 A（Histidine 达。P 为磷酸基团；AI-2 为细菌分泌的信号分子；AI-2
mimic 为宿主来源的 AI-2 模拟物：H 为组氨酸；D 为天冬
kinase A，HisKA）结构域传递至接收器（Receiver， 氨酸；HTH 为螺旋−转角−螺旋；Qrr sRNAs 为群体调节小
REC）结构域、QS 信号通路的组氨酸磷酸转移蛋 RNA。
白 LuxU，最终磷酸化响应调节蛋白 LuxO，激活 Notes: The sensor kinase ArcB of V. alginolyticus TCS
contains a HisKA domain (H1), a REC domain (D1), a C-
[36]
T3SS 基因表达，诱导宿主细胞裂解（图 1） 。在
terminal Hpt domain (H2), and two transmembrane domains. It
同为弧菌的霍乱弧菌中，PhoB/PhoR 的 TCS 同样 can recognize the bacterial quorum sensing signal AI-2 and host-
通过磷酸化调控毒力基因：在低磷条件下，组氨酸 derived AI-2 mimic, and then initiates autophosphorylation at
激酶 PhoR 发生自磷酸化，并将磷酸基团转移至响 the histidine residue at H292 within the HisKA domain.
Subsequently, the phosphoryl group is transferred orderly first to
应 调 节 蛋 白 PhoB， 使 其 结 合 于 毒 素 调 节 基 因
D577 in the REC domain of ArcB, then to the H58 site of LuxU,
tcpPH 的启动子区域，负调控毒力基因表达，实现 and further to the D61 site of LuxO, ultimately leading to the
环境适应与致病性的协调 [51] 。 phosphorylation of LuxO. This triggers the activation of genes
除磷酸化外，其他类型 PTMs 也广泛参与 QS encoding Qrr sRNAs, which in turn regulate the expression of
the T3SS by controlling the exsACDE operon. Abbreviations: P.
系统的调控。例如，在嗜水气单胞菌中，负责 AI-2
Phosphoryl group; AI-2. Bacterial QS signal; AI-2 mimic. Host-
合成的 LuxS 在 K165 位点同时受到乙酰化和琥珀 derived AI-2 mimic; H. Histidine; D. Aspartate; HTH. Helix-
酰化修饰：乙酰化显著抑制 LuxS 活性并降低 AI-2 turn-helix; Qrr sRNAs. Quorum regulatory RNA.

信号分子产量，而琥珀酰化则提升酶活并增强细菌 这些研究表明病原菌中 TCS 与 QS 系统的关键
环境适应性 [23] 。此外，该菌合成 AI-1 的关键酶 蛋白广泛受 PTMs 的调控，不仅影响其信号转导，