利用化学蛋白质组学技术探究在Calprotectin压力下鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）的金属蛋白组重塑过程

《ACS Chemical Biology》：Exploring Metalloproteome Remodeling in Calprotectin-Stressed Acinetobacter baumannii Using Chemoproteomics

细菌病原体铜蓝蛋白（CP）通过螯合金属离子限制其生长，导致锌铁依赖酶的金属结合位点未饱和，影响三羧酸循环、呼吸及翻译等关键代谢过程。

　　

细菌病原体的生长受到营养免疫机制的限制，受感染的宿主会利用金属清除蛋白（如钙保护蛋白（Calprotectin，CP）来剥夺细菌所需的过渡金属。先前的研究表明，在液体培养条件下，CP能够引发革兰氏阴性机会性病原体鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）显著的锌（Zn）和铁（Fe）缺乏反应。在此研究中，我们采用定量化学蛋白质组学技术，分析了当鲍曼不动杆菌在液体培养中暴露于CP时，其细胞内半胱氨酸（Cys）反应性的变化（进而推断金属酶中的金属结合情况），并与未经处理的野生型（WT）对照组进行了比较。结果显示，CP胁迫下蛋白质含量的变化表明该菌存在明显的锌缺乏和铁缺乏现象，并且三种参与中心碳代谢的酶（包括乌头酸酶）的活性发生了相互调节。在2645种可量化的含Cys肽中，有150种的Cys反应性增强，这些肽主要来源于已知含有锌、铁或铁-硫（Fe–S）簇的蛋白质，这表明整个蛋白质组中的金属结合程度显著降低（即“金属不足”）。金属不足会影响多种细胞过程，包括参与三羧酸循环（TCA cycle）和呼吸作用、GTP代谢、核糖体重塑、tRNA修饰以及蛋白质稳态的酶。为了寻找可能由ZigA这种GTP酶驱动的金属伴侣蛋白所作用的靶酶，我们在CP胁迫下的ΔzigA菌株与野生型菌株之间进行了这项化学蛋白质组学实验。实验结果表明，ZigA的缺失在该实验中并未产生显著影响。综上所述，CP会对金属蛋白组的金属化状态产生广泛且负面的影响，从而导致显著的营养限制反应。