Page 21 - 《渔业研究》2025年第5期
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562 渔 业 研 究 第 47 卷
还可通过不同 PTMs 间的串扰作用实现对毒力表达 细胞裂解及病原体细胞间传播能力 [37] ,显示出
的多维精细控制,进一步凸显了 PTMs 在病原菌致 PTMs 在毒力蛋白功能转换中的调控潜力。溶藻弧
病机制调控网络中的核心地位。 菌的 ClpP 蛋白酶作为重要的毒力相关蛋白,其
2.1.3 转录因子的 PTMs K165 位点乙酰化会引起蛋白构象变化,显著抑制
转录因子作为细菌基因表达调控的核心分子, 其活性,导致细菌生物膜形成能力减弱,并在体内
其功能活性的调控对病原菌毒力基因的表达至关重 外实验中均表现为毒力下降:在斑马鱼(Danio
要。尽管目前针对水产动物病原菌中转录调控因子 rerio)感染模型中,其致死率显著降低,宿主细胞
的 PTMs 研究相对有限,但其他病原菌的相关研究 毒性指标(如 LDH 释放、NO 生成)也相应减
为理解其潜在作用提供了重要参考。 少 [38] 。此外,通过胆汁盐刺激模拟宿主肠道环境
以沙门氏菌(Salmonella)为例,其关键毒力 的研究发现,溶藻弧菌多个毒力相关蛋白(如分泌
调控因子 HilD 可激活致病岛 1/2(Salmonella patho- 系统效应蛋白、趋化调节因子、黏附蛋白)也表现
genicity island 1/2,SPI-1/2)中多个毒力基因(如 invF、 出显著的乙酰化增强,提示该修饰可能通过改变蛋
sipC)的转录。研究发现,HilD 的 K297 位点乙酰 白构象或互作网络,提高细菌在宿主中的黏附、侵
化会降低其 DNA 结合能力,导致下游毒力基因表 袭和定植能力 [54] 。
达下调;但同时,乙酰化又能增强 HilD 的稳定 类似地,拟态弧菌的全局乙酰化组分析显示,
性,使其更难被降解。相反,去乙酰化后的 HilD T6SS 效 应 蛋 白 VgrG 及 分 泌 系 统 蛋 白 EpsE、
表现出更强的 DNA 结合活性,能高效激活侵袭相 ClpB 等关键毒力因子均存在多个乙酰化位点,提
关基因,促进细菌对宿主细胞的侵袭,但稳定性显 示该修饰可能在分泌系统的组装与功能调节中发挥
著下降,更容易被降解 [53] 。这种稳定性与活性的 广泛作用 [13] 。铜绿假单胞菌的乙酰化修饰则靶向
权衡机制揭示了 PTMs 对转录因子功能的双向调控 脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)合成通路及多
特性。此外,霍乱弧菌的全局乙酰化组学研究发 种毒力因子(如外毒素 A、溶血素等) [39] 。以上
现,3 300 多个乙酰化位点中包含 CRP、Lrp、RpoN 提示,毒力因子的 PTMs 尤其是乙酰化,广泛参与
等全局调控因子,以及直接调节毒力基因表达的 多种毒力因子的调控过程,并在病原菌感染宿主的
AphB、TcpP 等转录因子 [16] 。这些结果提示,转录 不同阶段发挥关键作用。未来深入揭示各类 PTMs
因子的 PTMs 很可能是水产病原菌中广泛存在的重 在具体毒力因子上的功能机制,将有助于开发以
要调控策略。 PTMs 靶向为基础的精准抗感染策略。
2.1.4 毒力因子的 PTMs 2.2 参与宿主的互作
作为直接参与感染宿主的效应分子,毒力因子 在病原菌感染宿主的过程中,细菌需要迅速适
的功能活性也常受到 PTMs 的调控。研究表明,在 应复杂多变的宿主微环境,并通过调控毒力因子、
水产病原菌中,主要通过乙酰化修饰改变毒力因子 代谢途径及免疫逃逸策略来实现定植、生存与扩
的蛋白结构、活性或互作网络,从而直接影响细菌 散。越来越多的研究表明,PTMs 在调节病原菌与
的致病能力。在海洋分枝杆菌中,乙酰转移酶 宿主互作的多个关键环节中发挥重要作用,不仅影
Emp1 可特异性催化毒力因子 ESAT-6 及多种蛋白 响细菌本身的适应能力,也可通过改变毒力因子的
的乙酰化,在细菌侵入宿主细胞胞质后,调控巨噬 结构或功能干预宿主免疫应答 [54-62] (表 2) 。
表 2 PTMs 在水产病原菌与宿主互作中的作用
Tab. 2 The role of PTMs in host-pathogen interaction of aquatic bacterial pathogens
调控层面 修饰类型 作用机制 菌种
Regulatory levels PTM types Mechanisms of action Species
代谢调控 乙酰化 动态调控代谢酶活性或代谢通路,优化能量利用, 溶藻弧菌 [54] ;霍乱弧菌 [55] ;
Metabolic regulation 提高适应性 嗜水气单胞菌 [56]
感知宿主信号分子 乙酰化 宿主代谢产物改变细菌蛋白修饰,切换感染策略 铜绿假单胞菌 [57] ;溶藻弧菌 [54]
Sensing of host signals
免疫互作 糖基化 改变表面结构蛋白,影响宿主免疫强度 铜绿假单胞菌 [58-59] ;
Immune interaction 嗜水气单胞菌 [60-61]
宿主介导效应蛋白 PTMs 泛素化、 宿主在胞内修饰细菌效应蛋白,改变定位和功能 模式菌沙门氏菌 [62]
Host-mediated PTMs of effector proteins 磷酸化等

