研究揭示ComFB蛋白调控细菌DNA交换机制

Study Uncovers Bacterial Mechanism Behind Genetic Exchange | Technology Networks

细菌通过鞭毛或菌毛等运动器官持续移动以定植新生态位，同时能通过交换DNA物质实现"相互交流"，从而获得新能力。这些运动器官在DNA摄取过程中发挥关键作用，促进不同细菌间的遗传信息交换，形成所谓的基因组可塑性。因此，细菌运动器官对病原性、宿主定植、生物膜形成及抗生素耐药性传播具有重要影响。

杜塞尔多夫海因里希·海涅大学（HHU）、图宾根大学、吉森大学、弗莱堡大学、图宾根马克斯·普朗克生物研究所、美国国立卫生研究院及新泽西医学院的联合研究团队发现了一种新型信号蛋白家族——ComFB蛋白。该蛋白广泛分布于细菌界，参与调控细菌运动与DNA摄取机制。相关成果发表在《Cell Discovery》和《美国国家科学院院刊》（PNAS）两本期刊上。

由HHU光合微生物研究所及图宾根CMFI卓越集群的卡里德·赛利姆教授（Khaled Selim）领导的研究团队证实：第二信使分子（环二鸟苷酸和环二腺苷酸）与新发现的ComFB受体蛋白共同调控细菌运动和DNA摄取，可能影响细菌致病性。论文第一作者谢里汉·萨米尔博士生指出："不同细菌来源的ComFB蛋白均能结合并精确整合运动/DNA摄取信号，该过程由环二核苷酸（环二鸟苷酸和环二腺苷酸）介导。"该特性在蓝细菌、枯草芽孢杆菌及霍乱病原体霍乱弧菌中均被证实。

赛利姆教授强调："环二腺苷酸属于近年新发现的'环状二核苷酸类第二信使'，其细胞功能尚未完全阐明。本研究首次证明ComFB蛋白可感知环二腺苷酸和环二鸟苷酸，并对自然感受态及细菌运动调控至关重要。"所谓"自然感受态"指细菌细胞摄取外源DNA并整合至自身基因组的能力，该过程使抗生素耐药性可从少数细菌快速传播至整个种群，甚至跨越物种边界。

目前尚不清楚除已研究细菌外，其他菌群是否采用此机制。赛利姆教授补充道："若具有临床意义的致病菌也依赖该机制，将为对抗多重耐药菌开辟新策略。"

参考文献：Samir S, Elshereef AA, Alva V, 等. ComFB：广泛分布的环二核苷酸受体蛋白家族. PNAS. 2025;122(38):e2513041122.

【全文结束】