大肠杆菌噬菌体Huey、Dewey和Louie全基因组解析及其O16型O抗原靶向机制研究

来自瑞士的研究人员针对噬菌体宿主范围的关键决定因素——表面暴露多糖（如O抗原），完成了大肠杆菌K-12噬菌体Huey、Dewey和Louie的全基因组测序（长度分别为38,575 bp、40,352 bp和38,040 bp）。研究发现这些属于Lederbergvirus属的温和性podovirus（短尾噬菌体）通过尾部刺突蛋白（tailspike）特异性靶向O16型O抗原，为噬菌体宿主识别机制和工程化改造提供了新模型。

　　

表面暴露多糖（如O抗原）的识别是决定大肠杆菌噬菌体宿主范围的关键因素。噬菌体通常通过具有酶活性的尾部刺突蛋白（tailspike）靶向这些多糖，从而引导病毒颗粒吸附宿主细胞并注入基因组。来自Lederbergvirus属的温和性短尾噬菌体（podovirus），例如感染沙门氏菌的P22、感染志贺氏菌的Sf6或感染大肠杆菌的HK620，已成为研究尾部刺突蛋白功能机制的经典模型。

最新报道的Huey、Dewey和Louie是三类新型大肠杆菌K-12噬菌体，其基因组大小分别为38,575、40,352和38,040碱基对。这些噬菌体特异性靶向宿主O16型O抗原，属于Lederbergvirus属，与著名模式噬菌体P22具有相似性。研究人员从瑞士巴塞尔（47°34′53.6″N 7°36′00.9″E）和伦策海德（46°42′33.3″N 9°33′05.7″E）的污水处理厂分离获得这些噬菌体，通过双层琼脂覆盖法制备高滴度裂解液，并采用Illumina NovaSeq X Plus平台完成基因组测序。

基因组注释显示，这些噬菌体与已报道的O16靶向噬菌体（如BASEL噬菌体CurroJimenez）具有高度相似性。特别值得注意的是，它们的尾部刺突蛋白与其他靶向相同多糖的噬菌体存在密切进化关系。该发现不仅拓展了Lederbergvirus属的多样性认知，其独特的O16靶向机制更为噬菌体宿主识别研究和临床应用（如噬菌体疗法）提供了新的分子工具。

研究获得瑞士国家科学基金会（SNSF）Ambizione Fellowship PZ00P3_180085和Starting Grant TMSGI3_211369的资助。所有作者声明无利益冲突。