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研究团队发现新颖的VII型毒素/抗毒素系统
2020-10-14 | 编辑:LMB | 【  】【打印】【关闭

  中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员王晓雪团队与福建师范大学教授欧阳松应团队,合作发现广泛分布在细菌和古菌中的一大类毒素/抗毒素(TA)系统的新作用机制,并建议命名为VII型 TA。相关研究10月12日在线发表于《核酸研究》Nucleic Acids Research)。 

  TA系统广泛分布于原核生物基因组中,目前公认的TA系统有六大类型,其中,王晓雪等首次发现并命名了VTA系统(Nature Chemical Biology. 2012. 8(10):855-61),其中的抗毒素是一个RNA水解酶,通过特异性降解毒素mRNA来抑制毒素的毒性2015年姚建云等在发现海洋细菌中发现分别含有HEPNMNT结构域的两个相邻基因组成一对TA系统,并发现其中的毒素HepT具有RNase 活性,底物为mRNA (Microbial Biotechnology 2015. 6:961-73)。后续TA复合物的结构分析发现, 毒素与抗毒素以62的特殊比例组成了异源八聚体(Journal of Biological Chemistry. 2018. 293, 6812-6823)。 

  最新研究发现,这一对TA系统中的抗毒素以一种全新的方式拮抗毒素的毒性,拮抗方式基于抗毒素对毒素的多腺苷酸化修饰(Polyadenylylation), 该种作用方式与目前已报道的六种类型均不相同。结合遗传、生化以及结构解析等发现,MntA抗毒素具有核酸转移酶活性,利用ATP作为底物,将三个AMP逐个转移到毒素蛋白的RNase活性位点附近的酪氨酸(Y)上。这种修饰作用有效的抑制了毒素的毒性。抗毒素MntA是核酸转移酶家族中最小的成员,也是目前所知的第一个能够催化转移多个AMP分子到蛋白的同一个氨基酸残基的新型核酸转移酶。分析还发现,抗毒素的活性结构域GSX10DXD和毒素被修改的关键位点Y所在结构域RX4HXYTA家族中高度保守,表明这种修饰方式在细菌和古菌中普遍存在。 

  王晓雪课题组的姚建云博士和福建师范大学欧阳松应课题组的甄向凯博士为论文共同第一作者,王晓雪与欧阳松应为论文共同通讯作者。姚建云2018年入选博士后创新人才支持计划,研究工作还得到国家杰出青年科学基金、基金委水圈微生物重大研究计划重点项目、国家重点研发计划等的资助。 

  相关论文信息 https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa855/5921292# 


HepT/MntA 毒素-抗毒素系统发挥功能的作用机制




























 
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