Page 23 - 《渔业研究》2025年第5期
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564 渔 业 研 究 第 47 卷
与之不同的是,嗜水气单胞菌鞭毛蛋白的糖基 分析发现,超过 50% 的乙酰化蛋白同时存在琥珀
化修饰则通过“激活过度免疫反应”策略促进致病 酰化修饰。以之前提到的 QS 核心酶 LuxS 为例,
性。其极性鞭毛经 O-糖基化修饰后,可作为一种 其 K165 位点存在乙酰化与琥珀酰化的动态串扰机
病原相关分子模式,高效激活宿主 Toll 样受体 5 制:两种修饰对 QS 功能产生相反的影响,且这种
(Toll-like receptor 5,TLR5) ,诱导上皮细胞过 拮抗效应受同一个去修饰酶 CobB 调控 [23] ,揭示了
量分泌炎症因子 IL-8。这种过度的炎症反应不仅会 细菌通过动态 PTMs 平衡毒力表达的机制。与之不
消耗宿主免疫资源、破坏组织屏障完整性,为细菌 同的是,铜绿假单胞菌和大肠杆菌的趋化调节蛋
持续定植创造有利环境,还可以掩盖细菌的免疫原 白 CheY 同时存在乙酰化与磷酸化修饰,两者表现
性表位,间接削弱中性粒细胞的招募,降低吞噬清 为协同调控效应,共同增强蛋白活性,以促进细菌
除效率 [60] 。由此可见,嗜水气单胞菌鞭毛的 PTMs 对宿主的侵袭 [69-70] 。另一方面,分子伴侣蛋白
并非单纯的免疫逃逸策略,而是通过主动操控宿 GroEL 则因存在多个修饰位点而可以形成多种结构
主 TLR5 信号通路,将宿主免疫应答转化为自身的 异构体:既能在大肠杆菌中参与膜相关蛋白的折
致病优势,从而显著增强其在宿主体内的生存适应 叠,又能在艰难梭菌(Clostridium difficile)中介导
性 [60-61] 。 细菌黏附,提示不同修饰组合可使同一蛋白切换功
2.2.3 宿主介导的细菌效应蛋白 PTMs 能,以适应不同的生理需求 [71] 。这些研究表明,
许多病原细菌通过分泌系统将效应蛋白注入宿 PTMs 的功能串扰可通过对同一蛋白的协同激活、
主细胞,以操控宿主信号、实现逃避免疫或促进侵 拮抗调控或更为复杂的组合修饰,实现对细菌毒力
染 [36, 66] 。这些效应蛋白在宿主内需进一步修饰才能 的精准调控,从而帮助病原菌适应环境并促进感染
实现功能激活或定位,因此宿主介导的 PTMs 是细 进程。
菌操控宿主信号通路的重要手段 [66] 。以模式菌沙 进一步研究发现,同一个蛋白不仅可携带多
门氏菌为例,其分泌的效应蛋白 SopB 在宿主细胞 种 PTMs,还可在同一位点上携带多种 PTMs。例
内被宿主自身的泛素化系统修饰,该泛素化可以改 如,铜绿假单胞菌的关键毒力因子弹性蛋白酶
变 SopB 的细胞定位,从而调控 SopB 功能:初始 LasB 和几丁质结合蛋白 CbpD 的 Lys 残基上存在
膜定位的 SopB 介导肌动蛋白重组和细菌入侵,而 乙酰化、琥珀酰化、丁酰化、巴豆酰化、单/双/三
泛素化驱动其转运至囊泡和吞噬体,阻断宿主细胞 甲基化、丙酰化、丙二酰化等 9 种不同修饰,这些
凋亡,最终实现病原体胞内寄生 [62] 。此外,在铜 修饰不仅改变蛋白质电荷与构象,还可能调控毒力
绿假单胞菌、霍乱弧菌等多种病原菌中,T3SS 效 因子与宿主蛋白的相互作用。同一 Lys 位点可被多
应蛋白在宿主内常有磷酸化、泛素化修饰,影响其 种化学基团修饰,如 CbpD 的 K262 可同时发生全
亚细胞定位及毒力功能 [66-67] 。这种利用宿主细胞 部 9 种 PTMs,形成高度复杂的“修饰异构体”,说
PTMs 系统完成细菌效应蛋白“修饰−定位−功能” 明细菌可以通过同一位点 PTMs 的多样性快速适应
的连锁关系,凸显了病原菌多层次操控宿主细胞, 宿主微环境并优化毒力输出提高调节感染效率 [72] 。
完成感染的能力。尽管当前尚未有关于水产病原菌 总体而言,PTMs 在病原菌中不仅以单一修饰
中宿主介导效应蛋白 PTMs 以促进感染的分子机制 形式调节特定蛋白功能,还以多种修饰协同或拮抗
的报道,但在其他病原菌中的研究提示该机制可能 的方式构成复杂的调控网络。这种串扰机制极大增
普遍存在于水产病原菌的感染过程中。 强了细菌应对环境变化和宿主免疫压力的调节灵活
性,但同时也提高了研究的复杂度。目前,针对水
3 PTMs 调控网络与功能串扰
产病原菌 PTMs 串扰的系统研究仍较为匮乏,因此
细菌中 PTMs 并非孤立存在,已有大量研究表 对其进行深入研究,将有助于全面理解病原菌感染
明,不同类型的 PTMs 常在同一蛋白上以协同或拮 过程中的分子机制,并为靶向多修饰调控轴的新型
抗的方式共同作用,且不同修饰位点经常重叠,形 防控策略提供理论依据。
成复杂的调控网络,这种“修饰串扰”机制为细菌
4 总结与展望
在多变的环境中实现快速而精准的功能调控提供了
分子基础 [68] 。 近年来,随着蛋白质组学与质谱技术的快速发
嗜水气单胞菌的乙酰化组与琥珀酰化组的比对 展,越来越多研究揭示了 PTMs 在细菌生理功能调

