外膜蛋白PagC的pH传感基序驱动细菌囊泡生成的机制研究

来自国际团队的研究人员针对革兰阴性菌外膜囊泡(OMVs)的生成机制展开研究，通过固态核磁共振(NMR)和电镜(EM)技术，首次在天然OMVs中解析了沙门氏菌PagC蛋白的pH敏感基序。该研究揭示三个组氨酸在酸性条件下质子化可促进OMVs聚集和生物膜形成，为病原体感染机制及OMVs的疫苗开发应用提供新见解。

　　

这项突破性研究揭示了沙门氏菌(Salmonella enterica Typhimurium, STm)外膜蛋白PagC如何化身"pH传感器"——当处于宿主细胞酸性液泡环境(pH≈6)时，其关键的三组氨酸基序发生质子化，通过固态核磁共振(NMR)在天然外膜囊泡(outer membrane vesicles, OMVs)中首次捕捉到这一动态过程。有趣的是，这种pH依赖的构象变化不仅能激活细菌"造泡泡"程序（显著提升OMVs产量），还会引发囊泡大规模聚集，犹如搭建起细菌界的"浮桥"。研究团队巧妙地将PagC基因转入大肠杆菌(E. coli)，证明该机制具有跨菌种保守性。更引人注目的是，酸性环境下PagC还能促进细菌形成"空中楼阁"般的浮游生物膜(pellicle)，暗示其在感染过程中可能扮演"分子胶水"的双重角色。这项研究不仅开创了在原生膜环境中解析蛋白结构的新范式(NMR in native OMVs)，更为开发基于OMVs的"智能递药胶囊"和新型抗菌疫苗提供了分子开关。