天津工生所揭示枯草芽孢桿菌非經典分泌途徑的選擇機制

　　非經典分泌途徑在細菌中普遍存在，能夠分泌不具有典型信號肽的蛋白。枯草芽孢桿菌利用非經典分泌途徑可分泌多種細胞質蛋白，但其分泌機制知之甚少。目前在非經典分泌途徑研究中有多個公認的熱點問題：非經典蛋白分泌的通道挖掘；非經典蛋白分泌的選擇機制，非經典蛋白如何定位，非經典蛋白分泌對菌株具有怎樣的生理意義等。

　　中國科學院天津工業生物技術研究所研究員張大偉帶領的蛋白質合成細胞工廠與微生物代謝研究團隊，以外源非經典分泌蛋白RDPE（阿洛酮糖異構酶）為模式蛋白，研究了該蛋白在枯草芽孢桿菌中的分泌機制。通過分析目標蛋白RDPE在菌體生長時期的分泌效率，發現該蛋白的分泌并不是簡單的細胞裂解。同時對蛋白RDPE 的N端、C端及疏水性區域進行了一系列突變，發現這些區域對蛋白質的結構穩定性及分泌能力起著重要作用。研究還發現，只有完整的四聚體蛋白RDPE才可引導報告蛋白GFP分泌，推測蛋白RDPE以四聚體形式分泌。通過檢測交聯的四聚體分泌能力，發現RDPE以四聚體單位在胞內形成然后分泌到胞外。研究團隊隨后對枯草芽孢桿菌中的12種內源非經典分泌蛋白的結構進行了研究，其中10種蛋白在胞內外以多聚體形式存在（三聚體，五聚體，七聚體等），并且這些蛋白聚集在細胞的兩極及隔膜區域。綜上所述，非經典分泌途徑傾向于分泌多聚體蛋白，這也是關于蛋白多聚體分泌的首次報道，闡釋了非經典分泌途徑的選擇機制。

　　該研究得到國家自然科學基金等資助，相關研究成果發表在《科學報告》（Scientific Reports）雜志，天津工生所博士研究生趙留群及助理研究員陳景奇為論文共同第一作者。

蛋白突變實驗說明多聚體是形成穩定構型并通過非經典途徑分泌的重要條件

10種非經典蛋白都是以多聚體形式分泌FbaA (五聚體), GapA (三聚體), GroEL (二聚體), KatA (四聚體), PdhD (二聚體), RocF (五聚體), SodA (二聚體), YcgN (四聚體), YwjH (七聚體) YceD (二聚體)