胃的pH值低至1.5-2.5,被認(rèn)為是天然的抗菌屏障。大腸桿菌進(jìn)入小腸后,酸性逐漸升高(pH值為4-6),這時(shí)細(xì)菌會(huì)迅速繁殖,最終讓宿主生病。
近日,由中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所(QIBEBT)的XIAN Mo 和ZHAO Guang教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)菌耐酸新體系,該體系賦予大腸桿菌在pH值為4.2時(shí)的生長能力。
迄今為止,已報(bào)道了5種耐酸體系。這些耐酸系統(tǒng)能使大腸桿菌在胃酸中存活數(shù)小時(shí),但它們?cè)谥械人嵝詶l件下對(duì)大腸桿菌的快速繁殖沒有什么用。
新發(fā)現(xiàn)的CpxA系統(tǒng)可以直接通過組氨酸殘基質(zhì)子化來感知酸化。它還將激活其同源調(diào)節(jié)蛋白CpxRx,以刺激fabA和fabB基因的表達(dá),促進(jìn)不飽和脂肪酸的生物合成,增加膜脂中不飽和脂肪酸的含量。
膜脂組成的變化降低了細(xì)胞膜的流動(dòng)性和質(zhì)子滲透性,增加了細(xì)胞內(nèi)pH值的穩(wěn)態(tài)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)缺失的大腸桿菌突變株不能在小鼠腸道內(nèi)生長。除大腸桿菌外,沙門氏菌、志賀氏菌、霍亂弧菌、鼠疫耶爾森菌、銅綠假單胞菌等病原菌也存在這種耐酸體系,可能成為抗菌藥物開發(fā)的新靶點(diǎn)。
該研究最近發(fā)表在Nature Communications雜志上。