Nature子刊：脆弱拟杆菌种内竞争机制有效消除产毒型菌株，可应用于肠炎肠癌

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研究成果要点

1.  肠道共生菌脆弱拟杆菌可分泌抗菌泛素同源物（BfUbb），促进种内细菌竞争。

2.  ButCD 是脆弱拟杆菌中独特且保守的外膜转运体。

3.  通过转座子突变分析确定 ButCD（原为 SusCD）是 BfUbb 进入细胞周质的关键转运系统。

4.  ButCD 在不同拟杆菌物种中广泛分布，序列相似性差异导致对 BUbb 不同的导入效率，决定 BUbb 的物种特异性毒性。

5.  冷冻电镜结构和功能研究揭示 ButC 的独特结构特征，对 BfUbb 靶向 ButC 至关重要。

6.  动物实验证实 BfUbb 能在小鼠肠道中特异性有效消除产肠毒素脆弱拟杆菌（ETBF），提示其治疗 ETBF 相关炎症性肠病和结直肠癌的潜在应用。

综上所述，脆弱拟杆菌分泌的BfUbb通过特定的ButCD转运体实现种内竞争，并且其结构特征和和机制为治疗相关肠道疾病提供了新策略。

        BfUbb 可有效拮抗小鼠中疾病相关的 ETBF

中文摘要翻译

  细菌间的高效竞争和各种细菌采用的多样化防御策略，对在密集的微生物群落中占据一席之地起着至关重要的作用。肠道共生菌脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）会分泌一种抗菌泛素同源物（BfUbb），这种泛素同源物以一种重要的周质PPI酶为靶标，推动种内细菌竞争。然而，人们对 BfUbb 进入外质的机制及其在种间拮抗作用的潜力仍然知之甚少。在这里，我们利用转座子诱变，确定 了脆弱拟杆菌中高度保守的依赖于 TonB 的转运体 SusCD（被命名为 ButCD）为 BfUbb 转运体。作为一种假定的蛋白质相关营养物质利用系统，ButCD广泛分布于不同种类的乳杆菌中，其序列相似性各不相同，导致乳杆菌泛素同源物（BUbb）的导入效率不同，从而决定了BUbb的物种特异性毒性。对 BfUbb-ButCD 复合物的冷冻电镜结构和功能研究发现了 ButC 的独特结构特征，这些特征对 BfUbb 靶向 ButC 至关重要。动物实验进一步证明，BfUbb 能特异、高效地消除小鼠肠道中的肠毒性脆弱梭状芽孢杆菌（ETBF），这表明它具有治疗与 ETBF 相关的炎症性肠病和结直肠癌的潜力。我们的研究结果全面阐明了 BUbb 的物种特异性毒性，并探索了其潜在的应用领域。

参考文献：
Tong M, Xu J, Li W, et al. A highly conserved SusCD transporter determines the import and species-specific antagonism of Bacteroides ubiquitin homologues. Nat Commun. 2024;15(1):8794. Published 2024 Oct 10. doi:10.1038/s41467-024-53149-w

原文来源：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53149-w