下防病毒上防细菌 科学家们发现了细菌-细菌间战斗新型分子武器

　　

所有生物体内都存在有益细菌和有害细菌，这些微生物无时无刻不在相互斗争。《Journal of Biological Chemistry》最近发表了一篇来自加拿大McMaster大学的论文，文章指出一种土壤寄居菌能通过向其他细菌注射毒素保护植物免遭疾病。

假单胞菌属细菌（P. protegens）具备杀死某些土壤植物病原菌的能力，比如攻击作物根部的真菌和细菌。John Whitney好奇，假单胞菌释放到土壤中的不同抗菌化合物具体都有哪些，结果意外发现，细菌可通过VI型分泌系统（或称T6SS），直接向其他细菌注射毒素。

“T6SS是假单胞菌的分子纳米机器，通过向其他属的细菌注射毒素蛋白杀死敌人，”Whitney说。“具备T6SS的植物保护性细菌比其他细菌的疾病防御效果更好。”

滑铁卢大学的两名本科生，Jenny Tang和Nathan Bullen在与Whitney的合作学习任务中率先发现了P. protegens的这种毒素蛋白，该蛋白的杀菌原理几乎对所有活细胞通用：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+）。

NAD+是一个辅助因子，参与许多生化反应。利用毒素蛋白破坏其他细菌的NAD+，让P. protegens能够杀死竞争者。

研究小组调查了其他细菌的基因组序列，他们发现许多具有分泌系统的细菌都携带类似靶向NAD的毒素的编码基因。“开始我们认为这只是植物保护性细菌的一个特别的战斗武器。后来，我们发现这种毒素蛋白几乎遍布所有测序细菌，显然，许多生活在不同环境领域的细菌都能利用这种模式与其竞争细菌作战，”Whitney说。

这一途径的发现，顿时引发了许多新问题：不同环境中的细菌进化出抵抗这种毒素的过程？NAD靶向毒素的效力是否具有种间差异？

细菌防御武器的多样性一直是科学家们的热点研究领域。植物保护性细菌的防御机理可以帮助科研人员开发出更好的植物病害防治方法。Whitney说：“我们已经知道植物保护细菌也可以生产抗菌毒素，今后就能通过改造这些细菌使其具备更强更广的抑制病原体的能力。”

原文检索：

Diverse NADase effector families mediate interbacterial antagonism via the type VI secretion system