脑膜炎球菌细菌使用具有大病原性影响的小蛋白质

脑膜炎球菌（橙色）附着在人宿主细胞（绿色）上的假彩色扫描电子显微照片。

脑膜炎球菌是可导致危及生命的脑膜炎和败血症的细菌。这些病原体使用的小蛋白质影响很大：RNA结合蛋白ProQ参与了250多个细菌基因的激活。

ProQ确保脑膜炎球菌在受损时可以更好地修复其DNA，并使其具有抗氧化性。这两个因素均对细菌的致病特性有重要贡献。

这是由维尔茨堡科学家克里斯托夫·斯科恩（Christoph Schoen）和约尔格·沃格尔（JörgVogel）领导的研究小组在《自然通讯》上发表的。

“我们感到惊讶的是，相对较小的蛋白质可以对细菌基因调控产生如此大的影响，”德国巴伐利亚州伍兹堡尤利乌斯-马克西米利安斯大学（JMU）卫生与微生物研究所教授克里斯托夫·斯科恩（Christoph Schoen）说。

ProQ仅包含约120个氨基酸。相比之下，许多其他蛋白质通常由数百个氨基酸组成。

ProQ与200个RNA相互作用

微型蛋白属于RNA结合蛋白的组。RNA分子在许多生物过程中起着重要的调节作用。它们通常与结合蛋白一起执行其功能。

ProQ在这方面是关键角色：“在脑膜炎球菌中，该蛋白质与近200种不同的RNA分子相互作用，”JörgVogel说。“它与RNA的结构化区域结合，从而稳定了其结合伴侣。”

研究人员使用现代的高通量方法进行了发现。这些方法是在维尔茨堡的亥姆霍兹基于RNA的感染研究所（HIRI）的Vogel研究小组中开发的。Vogel是HIRI的负责人，也是JMU分子感染生物学研究所的负责人。

寻找抗细菌的新药

科学家对细菌的过程很感兴趣，因为他们希望找到抗菌剂的新靶标。由RNA及其结合蛋白调节的途径尤其提供了有希望的活性领域。Vogel解释说：“我们希望能够用小分子破坏结合蛋白的功能，从而削弱病原体。”

目的：鉴定所有RNA结合蛋白

对于脑膜炎球菌中所有RNA的三分之二，尚未鉴定出相关的结合蛋白。这引起了问题：大多数RNA是否可能不需要蛋白质即可在细菌细胞中发挥其调节功能？哪些过程实际上受RNA结合蛋白调控？

“这就是我们想发现的-脑膜炎球菌由于其基因组相对较小而特别适合此任务，” Schoen说。“我们的目标是使用已建立的高通量方法来系统性鉴定脑膜炎球菌中的RNA结合蛋白的整个家族。”

参考：Saskia Bauriedl，Milan Gerovac，Nadja Heidrich，Thorsten Bischler，Lars Barquist，JörgVogel和Christoph Schoen在2020年6月4日发表于Nature Communications。“最小的脑膜炎球菌ProQ蛋白具有基于结构的全局RNA识别的内在能力”。
10.1038 / s41467-020-16650-6