RecA和GlrK对Gig2的拮抗调控揭示阪崎肠杆菌氧化还原依赖的干燥耐受新机制

阪崎肠杆菌(Cronobacter sakazakii)是婴幼儿配方奶粉中顽固的食源性病原体，其干燥耐受机制尚不明确。研究人员通过基因敲除筛选和整合蛋白质组学，发现DUF1479家族氧化酶Gig2是独立于表面亲水性的新型干燥耐受关键因子，并证实天然多酚根皮素(phloretin)可通过靶向Gig2显著降低细菌存活率(2.2-log CFU)，为控制低水分食品中病原体 persistence 提供了新靶点。

　　

在婴幼儿配方奶粉(PIF)的生产链条中，潜藏着一个令人担忧的"干燥杀手"——阪崎肠杆菌(Cronobacter sakazakii)。这种革兰氏阴性菌以其惊人的干燥耐受能力著称，能在奶粉中存活超过两年，对新生儿构成严重威胁，可引发坏死性小肠结肠炎、败血症和脑膜炎等致命感染。尽管现行防控措施主要针对6月龄以下婴儿，特别是早产儿和免疫力低下群体，但传统基于表面亲水性的防控策略存在明显局限。更棘手的是，这种细菌还能形成生物膜，耐受渗透压、高温和氧化等多重压力，成为低水分食品行业最顽固的病原体之一。

面对这一挑战，天津医科大学的研究团队在《Food Microbiology》发表重要成果。研究人员采用多学科交叉策略：首先构建14个基因敲除突变体库，通过生长曲线和接触角测定分析表面特性；运用Label-free定量蛋白质组学筛选关键差异蛋白；结合分子对接技术预测天然化合物结合位点；最后通过生存率测定(CFU计数)验证表型。这些方法系统揭示了干燥耐受的分子机制。

【表面亲水性与干燥耐受的关系】研究发现，尽管recA和glrK基因缺失会显著改变细菌表面亲水性，但这种改变与干燥存活率无直接相关性，暗示存在其他保护途径。

【Gig2的鉴定与功能】蛋白质组学分析首次将DUF1479家族氧化酶Gig2确定为关键因子。gig2缺失株在干燥21天后存活率降低2.2个对数单位，但不影响正常生长或表面特性，表明其通过氧化还原途径独立发挥作用。

【天然抑制剂的发现】分子模拟显示，苹果多酚根皮素(phloretin)与Gig2活性口袋高亲和力结合。实验证实该化合物能特异性破坏干燥耐受性，为天然抑菌剂开发提供新思路。

这项研究突破了传统认知，证明阪崎肠杆菌通过Gig2介导的氧化还原平衡实现干燥耐受，该机制独立于表面亲水性。更值得注意的是，研究团队发现的"Gig2-根皮素"靶向系统，为开发新型食品保鲜策略奠定基础。从应用角度看，这项成果至少带来三重突破：一是揭示了DUF1479蛋白家族的新功能；二是建立了干燥耐受的氧化还原调控模型；三是提供了天然化合物精准干预的理论依据。这些发现不仅对保障婴幼儿食品安全具有直接意义，也为其他耐干燥病原体的防控提供了范式参考。