Asaia bogorensis在不同生长条件下分泌蛋白质的鉴定及其在疟疾防控中的应用潜力

这篇研究通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术首次系统鉴定了革兰氏阴性菌Asaia bogorensis在基础培养基和模拟蚊虫血餐环境（巧克力琼脂）下的分泌蛋白质组，共鉴定343种蛋白质，其中32种为血餐环境特异性分泌蛋白。研究利用BastionX软件预测分泌系统（T1SS-T6SS）的转运机制，提出利用单步分泌系统（T1SS/T4SS）优化抗疟效应分子分泌的策略，为构建基于天然分泌信号的简化型疟疾防控工程菌（paratransgenesis）提供了理论依据。

　　

细菌分泌系统的功能与分类

细菌分泌系统是革兰氏阴性菌跨膜转运蛋白质的关键机制，参与营养获取、生物膜形成和致病过程。其中，II型分泌系统（T2SS）通过Sec/Tat途径将折叠蛋白从周质空间转运至胞外，而I型（T1SS）和IV型（T4SS）则能直接跨越内外膜完成单步分泌。T4SS还可将底物直接注入靶细胞，在病原体感染中发挥重要作用。

Asaia bogorensis在疟疾防控中的应用

Asaia bogorensis是一种广泛存在于蚊虫中肠的共生菌，因其易于基因改造而被用于疟疾防控的"共生菌介导的基因驱蚊"（paratransgenesis）策略。既往研究通过T2SS信号肽引导抗疟肽（如蝎毒素scorpine）分泌，但工程菌适应性显著降低。本研究首次通过实验鉴定该菌在模拟自然环境（基础培养基）和血餐条件（含裂解红细胞的巧克力琼脂）下的分泌蛋白质组，为优化效应分子分泌提供了新思路。

分泌蛋白质组的鉴定与分析

研究采用LC-MS/MS技术鉴定出343个分泌蛋白，其中82个为基础培养基特有，32个为血餐环境特有。BastionX预测显示，19个基础培养基蛋白和22个血餐环境蛋白可能通过T1SS-T6SS分泌。值得注意的是，8个蛋白（如DUF3309结构域蛋白和鞭毛钩蛋白FlgE）被预测通过T1SS分泌，3个蛋白（如UrcA家族蛋白）可能通过T4SS分泌。

分泌系统的比较优势

与传统的T2SS相比，T1SS和T4SS具有显著优势：T1SS单步分泌可减少能量消耗，而T4SS能直接将效应分子递送至疟原虫细胞内。研究特别指出，利用天然T1SS信号肽（如脂蛋白A0A060QD82）或T4SS底物（如超毒力相关TUDOR结构域蛋白）构建的工程菌，可能实现更高效率的抗疟效应分子分泌，同时维持菌株适应性。

最小化工程菌构建策略

作者创新性提出"最小化paratransgenesis系统"设计：将短链抗疟肽（如12aa的中肠肽MP2）与染色体编码的天然分泌蛋白融合，避免使用质粒和抗生素抗性标记。这种设计通过保留天然分泌信号和调控元件，既可实现条件性表达，又能提高遗传稳定性，降低环境释放风险。

未来应用前景

该研究为疟疾防控提供了两套技术路径：一是基于T1SS/T4SS的高效分泌系统优化现有工程菌；二是开发不依赖外源DNA的染色体整合型工程菌。这些发现不仅对疟原虫-蚊媒互作研究具有理论价值，也为开发新一代疟疾生物防控工具奠定了蛋白质组学基础。