大肠杆菌DmsABC酶的新角色：超越无氧呼吸的宿主-病原体互作关键因子

本研究揭示了E. coli中钼酶DmsABC在宿主-病原体互作中的新机制。通过UPEC菌株实验证明，DmsABC可修复HOCl/H2O2导致的甲硫氨酸磺氧化物(MetSO)、烟酰胺N-氧化物(NNO)等损伤，其缺失导致膀胱细胞黏附降低90%。研究首次发现多种S-/N-氧化物还原酶在氧化应激下的功能冗余，为尿路感染(UTI)治疗提供了新靶点。

　　

DmsABC结构特征与表达调控
DmsABC是由催化亚基DmsA（含Mo-bisPGD辅因子和4Fe-4S簇）、电子传递亚基DmsB（含四个4Fe-4S簇）和膜锚定亚基DmsC组成的复合体。研究发现，宿主免疫产物次氯酸(HOCl)可使UPEC菌株EC958、CFT073的dmsA表达分别上调4.6倍和11倍，而H₂O₂和铜离子同样显著诱导其表达，提示该酶参与氧化应激响应。

生理功能验证实验
ΔdmsA突变株在DMSO无氧呼吸中生长仅达野生型24-28%，但互补后恢复90%以上活性。酶活测定显示，突变株对生物相关底物MetSO、NNO的还原活性降低60-98%，其中NNO还原活性下降最显著（95-99%）。值得注意的是，ΔdmsA菌株在15-20 μM HOCl处理下延迟期延长2-15小时，且在微好氧条件下更敏感。

宿主互作表型分析
感染人膀胱上皮细胞T24的实验显示，CFT073 ΔdmsA在4小时感染后黏附细菌减少75倍。有趣的是，EC958 ΔdmsA对50 μM HOCl的抵抗力反增60倍，可能与呼吸链重构有关。这种表型与流感嗜血杆菌ΔdmsA类似，证实DmsABC在病原体定植中的保守功能。

功能冗余机制发现
RNA-seq揭示七种S-/N-氧化物还原酶的协同调控：HOCl使msrP表达瞬时升高200倍，torZ上调4倍，而ΔdmsA中这些酶表达进一步增加2-4倍。特别值得注意的是，肽MetSO还原酶MsrP与DmsABC可能形成周质防御系统，共同修复蛋白质和小分子损伤。

系统发育与医学意义
对6,498个DmsA同源序列的分析显示，73%相似度的E. coli与H. influenzae酶聚为一簇，而Shewanella环境菌株的DmsA单独成簇。该研究为理解UPEC引起的尿路感染（全球年1.5亿病例）提供了新视角，DmsABC及其同源酶可作为逆转氧化损伤的"分子修复工具"，是潜在的抗菌靶点。铜离子等金属应激对钼酶的广泛诱导现象，暗示其在宿主防御中可能存在更广泛的调控网络。