2024年10月10日，山东大学微生物技术研究院高翔团队在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上发表了一项题为“A highly conserved SusCD transporter determines the import and species-specific antagonism of Bacteroides ubiquitin homologues”的研究。该研究揭示了一种独特的TonB依赖性转运蛋白复合物SusCD（命名为ButCD），其在拟杆菌属（Bacteroides）细菌中负责将拟杆菌泛素同源物（BUbb）转运至受体细胞的周质空间，从而介导菌间拮抗作用。

 

#### 研究发现

 

研究团队鉴定出了一种保守的转运蛋白复合物ButCD，该复合物是拟杆菌中最主要的营养物质转运系统之一。ButCD能够被BfUbb（一种由脆弱拟杆菌[Bacteroides fragilis]分泌的BUbb）利用，将BfUbb导入受体细胞的周质空间，进而进行后续的菌间拮抗。尽管ButCD的同源蛋白在多种拟杆菌物种中普遍存在，但由于某些物种的ButCD与脆弱拟杆菌中的ButCD序列差异较大，无法有效转运BfUbb，从而避免了被BfUbb杀伤的命运。

 

#### 物种特异性拮抗机制

 

ButCD在决定BUbb的物种特异性拮抗中起着关键作用。研究发现，ButCD同样被另一种由卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus）分泌的BUbb（BoUbb）利用，用于对抗对BfUbb耐受的几种拟杆菌（如Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides ovatus, Bacteroides xylanisolvens）。通过解析BfUbb-ButCDBf复合物的冷冻电镜结构，研究人员揭示了BfUbb如何特异性地劫持ButCD复合物进行跨膜转运。与已知的SusCD复合物相比，ButCD具有更大的开口，这使得BfUbb能够顺利进入复合物并与之结合，从而被转运到细胞内。

 

#### 应用前景

 

产肠毒素脆弱拟杆菌（ETBF）是一种能够分泌脆弱拟杆菌肠毒素（BFT）的细菌，BFT被认为是引起和加剧炎症性肠病（IBD）的风险因素之一。本研究发现，BfUbb不仅能够在体外高效杀灭ETBF，还能有效清除小鼠肠道内的ETBF。鉴于ETBF与多种疾病相关，且部分ETBF携带敏感型PPIase，这些ETBF可能会受到BfUbb的拮抗抑制。因此，BfUbb在ETBF相关疾病的防治方面展现出了巨大的应用潜力。

 

#### 研究意义

 

该研究不仅全面阐述了拟杆菌泛素同源物特异性拮抗机制背后的多种影响因素，还为开发新型抗生素替代品提供了理论依据和技术支持。未来的研究将继续深入探讨BfUbb在临床应用中的可行性，以期为炎症性肠病等疾病的治疗带来新的希望。