近日,中国农业科学院兰州兽医研究所草食动物细菌病团队在《The FASEB Journal》正式在线发表了题为“ EptA of Riemerella anatipestifer mediates phenotypes involved in colistin resistance and virulence”的研究论文。该研究揭示了鸭疫里默氏杆菌( R. anatipestifer )染色体上编码的磷酸乙醇胺转移酶Ra EptA 蛋白是YhjW/YjdB/YijP超家族亚族的新成员,具有影响菌株多粘菌素耐药和毒力的新机制。
细菌耐药已成为全人类共同面对的难题之一,使得多粘菌素作为抗感染的“最后一道防线”变的岌岌可危,给临床治疗带来了巨大挑战,如何抑制其耐药性的发生成为亟需攻克的难题,而围绕多粘菌素耐药的研究已成为当下学术热点。本研究通过遗传进化与结构分析表明,Ra EptA 的氨基酸序列与脂质A PEA转移酶( EptA )及MCR样蛋白家族有26.6%~33.1%的相似性,并且确定了12个关键磷脂酰乙醇胺(PE)识别位点。对比RA-LZ01和RA-LZ01ΔRa EptA 对多粘菌素的耐药情况,发现粘菌素水平从96 μg/mL可下降到24~32 μg/mL。通过PE结合位点定点突变Ra EptA 。突变体的表达及脂质A的MS分析,证实K309-rRaEptA在大肠杆菌的表达可降低其对多粘菌素的敏感性,表明氨基酸突变的(P309K)Ra EptA 可修饰大肠杆菌lipid A。此外,通过动物实验、细胞黏附及侵袭试验,发现Ra EptA 是RA重要的毒力因子之一。综上所述,Ra EptA 参与了多粘菌素耐药和致病,P309K突变可能会改变细菌适应性,大大增加多粘菌素耐药性从 R. anatipestifer 向其他革兰阴性菌传播的风险。这项研究的结果进一步揭示介导多粘菌素耐药的基因表达调控体系的复杂性和多样性,也表明了多粘菌素耐药基因传播的另一种可能性,应该引起大家广泛的重视。
本研究主要受到国家自然科学基金面上项目(32172857)、中国农业科学院创新工程(CAAS-ASTIP-2016-LVRI-04)、甘肃省科技重大专项(22ZD6NA001)等项目资助。草食动物细菌病团队陈启伟助理研究员和权衡博士为论文的共同第一作者,储岳峰研究员和宫晓炜副研究员为该论文的通讯作者。
文章链接:https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1096/fj.202300215R