PvgAS双组分系统通过感知离子介导的渗透压变化调控杀鱼假单胞菌毒力基因表达的新机制

本文揭示了杀鱼假单胞菌中PvgAS双组分系统（TCS）通过感知Na+、K+等离子浓度变化（而非蔗糖）调控T6SS-1等关键毒力基因表达的分子机制。研究采用ChIP-seq、EMSA等技术鉴定PvgA直接调控的靶基因，发现渗透压变化是启动毒力表达的主开关，温度则协同调控效应蛋白分泌。该研究为理解病原菌体内外环境适应机制提供了新范式。

　　

Highlight

PvgAS双组分系统通过感知离子介导的渗透压变化调控毒力基因表达：研究首次揭示杀鱼假单胞菌中组蛋白激酶PvgS能特异性结合Na⁺/K⁺离子，通过多步磷酸化级联反应激活反应调节因子PvgA，进而直接调控T6SS-1等106个毒力基因。渗透压（而非温度）是启动毒力表达的主开关，而低温环境协同促进效应蛋白Hcp1的分泌。

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细菌菌株与培养条件

本研究中杀鱼假单胞菌XSDHY-P作为野生型菌株，所有菌株在30°C的TSB培养基中培养。大肠杆菌在37°C的LB培养基中培养。实验使用抗生素：羧苄青霉素（50 μg/mL）和卡那霉素（100 μg/mL）。所有菌株列表见表S1。

PvgAS双组分系统的磷酸化位点对毒力至关重要

序列比对显示PvgA/PvgS与鲍特菌BvgAS、大肠杆菌EvgAS具有保守磷酸化位点（PvgS的H721、D1011、H1151；PvgA的D71）。点突变实验证实这些位点对T6SS-1激活和宿主定殖不可或缺，揭示了该TCS在进化中的功能保守性。

Discussion

基因组学研究已证实PvgAS和T6SS-1在杀鱼假单胞菌感染中的关键作用。本研究进一步阐明PvgS作为混合型组蛋白激酶，通过其PBPb结构域结合Na⁺离子，启动多步磷酸化信号转导。这种渗透压依赖的调控机制解释了病原菌从海水环境（高Na⁺）向宿主环境（低Na⁺）过渡时毒力基因的精准启停，为理解细菌致病机制提供了新视角。