Page 22 - 《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 563

2.2.1 PTMs 调控细菌适应宿主环境 基化后，会在菌毛表面形成亲水性屏障，遮盖其疏
病原菌在进入宿主体内后会面临着营养限制、 水区域，减少宿主免疫细胞通过疏水作用介导的非
pH 变化、免疫压力等多重环境胁迫，PTMs 作为 调理吞噬，且由于糖链紧邻菌毛尖端宿主结合域，
一种快速且可逆的分子开关，能够通过动态调控关 其空间位阻效应可阻止抗体结合或蛋白酶降解，保
键代谢酶和应激相关蛋白的活性，实现代谢重编程 护细菌黏附关键位点 [58] 。此外，其鞭毛蛋白上也
和环境适应，从而直接或间接增强致病能力 [16, 39, 63] 。 存在 O-糖基化修饰，参与维持结构稳定或协助免
1）调控代谢酶活性，优化能量利用 疫逃逸的作用 [59] 。这提示其他水生病原菌也可能
PTMs 通过对代谢通路中关键酶的动态修饰，
通过糖基化菌毛、鞭毛或其他表面蛋白来减弱宿主
精细调控病原菌对宿主代谢物的利用效率和能量代
先天免疫的识别，从而实现免疫逃逸 [65] 。
谢水平。例如，在霍乱弧菌中，乙酰转移酶 YfiQ

3’
和去乙酰化酶 CobB 组成的乙酰化系统通过动态调 CspC mRNA
5’ ltaconate
控乙酰辅酶 A 合成酶（Acetyl‑CoA synthetase，Acs） Ac
CspC
的活性，直接决定病原体对乙酸盐的利用能力，进 3’
RsaL mRNA
而影响致病性 [55] ；嗜水气单胞菌的新型去乙酰化 5’
酶 AhCobQ（区别于经典 Zn /NAD 依赖型去乙酰 lasI rsaL
2+
+
酶）对乙酰化三羧酸循环关键酶异柠檬酸脱氢酶
（Isocitrate dehydrogenase，ICD）的 K388 位点的
去乙酰化能显著提升能量代谢效率 [56] 。这种对关 3-oxo-C12-HSL LasR
键代谢酶活性的调控，不仅影响细菌生长速度、生
物膜形成，还通过调整能量供给等过程，提升病原 LasR
菌在宿主环境中的生存力 [64] 。 图 2 铜绿假单胞菌中 CspC 介导的 rsaL 和 Las QS
2）介导代谢重塑与毒力调控的耦联 系统调控 [57]
研究表明，在使用胆汁盐模拟肠道应激条件 Fig. 2 Regulation of rsaL and the Las QS system
下，溶藻弧菌的乙酰化修饰显著富集于核糖体合 mediated by CspC in P. aeruginosa
成、脂肪酸代谢和氨基糖代谢等通路。这种代谢通 注：LasI 负责合成信号分子 3-oxo-C12-HSL，LasR 结
路的重塑不仅有助于维持细菌在宿主体内的适应 合该信号分子后，会结合到 lasI 和 rsaL 之间的基因间区，
性，也间接调控毒力基因的表达，提示 PTMs 是连 激活这两个基因的转录。同时，RsaL 也会结合到该基因间
区，抑制这两个基因的转录。CspC 结合到 rsaL mRNA 的
接代谢状态与毒力调控之间的重要桥梁 [54] 。
5’ 非翻译区（5’UTR） ，抑制其翻译，进而激活 Las 系统；
3）参与宿主信号感知，切换感染策略 而 CspC 的乙酰化会降低其与 rsaL mRNA 的亲和力。巨噬
病原菌能够感知宿主来源的信号分子，并通 细胞在感染时产生的代谢物衣康酸（Itaconate）会降低
过 PTMs 快速调整自身状态，切换感染策略。例 CspC 的乙酰化水平，从而增强 CspC 与 rsaL mRNA 的亲和
力，进一步抑制 rsaL 翻译，从而上调 Las 群体感应系统。
如，宿主免疫细胞代谢产物衣康酸可通过影响铜绿
rsaL mRNA 的 5’UTR 和 3’UTR 非翻译区以绿色显示，编码
假单胞菌 RNA 结合蛋白 CspC 的 K41 乙酰化水平， 区以灰色显示。Ac 代表乙酰化。
增强其对调控因子 rsaL mRNA 的结合亲和力，从 Notes: LasI synthesizes the signal molecule 3-oxo-C12-
而抑制 RsaL 蛋白的翻译。RsaL 水平的下降解除了 HSL. After binding to this signal molecule, LasR associates with
the intergenic region between lasI and rsaL, activating the
对 QS 系统的主控基因 lasI 的抑制，最终导致细菌
transcription of both genes. Meanwhile, RsaL also binds to this
的绿脓菌素等毒力因子产量增加和生物膜形成增强 intergenic region, repressing the transcription of the two genes.
（图 2） [57] 。此外，宿主肠道内环境的胆汁盐也通 CspC binds to the 5’ untranslated region (5’UTR) of the rsaL
过影响溶藻弧菌的运动、附着、分泌系统和 TCS 相 mRNA, inhibiting its translation and thereby activating the Las
关的蛋白质的乙酰化直接和间接参与了感染过程 [54] 。 system; acetylation of CspC reduces its affinity for the rsaL
mRNA. Itaconate, a metabolite produced by macrophages
2.2.2 细菌 PTMs 与宿主免疫 during infection, decreases the acetylation level of CspC, which
在病原菌的感染机制中，PTMs 还可以通过对 enhances the affinity of CspC for the rsaL mRNA, further
鞭毛、菌毛和外膜蛋白等表面结构进行修饰来改变 repressing rsaL translation and thus upregulating the Las
quorum-sensing system. The 5’UTR and 3’UTR of the rsaL
其免疫原性，从而直接影响病原菌与宿主的互作。
mRNA are shown in green, and the coding region is shown in
例如，铜绿假单胞菌Ⅳ型菌毛蛋白发生 O-连接糖 gray. Ac. Acetylation.