结核分枝杆菌PhoP-PhoR双组分系统研究进展

摘要

双组分信号转导系统广泛存在于各种原核生物中,其基本结构为1个组氨酸激酶(HK)和1个反应调节剂(RR),该系统能够感知外界刺激并作出反应,使细菌能适应各种不利环境且能增强细菌在宿主体内的生存能力,对细菌的毒力和生长至关重要。文章概述了结核分枝杆菌DosS/DosT-DosR、MprA-MprB、PrrA-PrrB、PhoPPhoR等12个双组分系统,重点介绍了PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能。PhoP-PhoR是结核分枝杆菌最基本、最重要的双组分系统之一,由感受器PhoR和效应器PhoP组成,其中PhoR可以接受Mg2+、Cl-或H+等外界刺激,进而驱动PhoP对靶基因的转录表达进行调控。PhoP作为一种效应蛋白,经过晶体结构解析发现,其可通过与DNA结合来实现对靶基因的调控,具体包括对细胞壁组成的控制、对脂类代谢和pH的调节、对结核分枝杆菌毒力网络的调控。此外,文章还介绍了PhoP突变株作为疫苗候选株所具有的优势,包括PhoP突变株在小鼠模型中毒力减弱,并且免疫恒河猴及豚鼠后均有一定的免疫保护性等,表明PhoP突变株具有较好的疫苗开发潜力。作者通过对PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能,以及PhoP突变株作为疫苗候选株的研究进行综述,旨在为结核分枝杆菌的毒力机制和人类结核病疫苗的研究提供理论依据。