微生物代谢国家重点实验室学术交流例会2024-04

报告题目一: 蛋白质翻译后修饰与病原菌毒力

报告人: 姚玉峰  教授

报告摘要:

沙门菌是一种食源性的肠道病原菌,可引起宿主肠胃炎、伤寒、败血症等。作为典型的胞内菌,其双组分系统PhoP/PhoQ是毒力关键调控系统。报告人发现沙门菌存在广泛的蛋白质翻译后修饰现象,特别是赖氨酸乙酰化修饰,可通过修饰代谢关键酶调控沙门菌对碳源的适应性。在沙门菌中存在酶学和非酶学双途径的乙酰化修饰,分别由乙酰化基转移酶Pat和小分子代谢产物乙酰磷酸AcP介导。另外,CobB负责对乙酰化赖氨酸残基进行去修饰。双组分系统的调控蛋白PhoP K201存在乙酰基转移酶Pat介导的乙酰化修饰,乙酰化修饰抑制PhoP的DNA结合能力并下调其转录活性。当沙门菌处于逆境时,可通过去乙酰化修饰提高其生存能力。同时,PhoP K102也存在乙酰化修饰,由细菌特异的代谢物乙酰磷酸介导,并可阻碍PhoP激活的关键步骤—磷酸化,导致沙门菌毒力丧失。此外,PhoP还存在甲基化修饰,如E8、D9、R112等,甲基化过程受细菌趋化系统甲基转移酶CheR调控,甲基化可通过抑制PhoP活力以及蛋白稳定性途径调节沙门菌毒力。相关成果揭示了翻译后修饰调节病原菌毒力分子机制,阐明了初级代谢介导病原菌致病性的内在原理,开辟了翻译后修饰调控病原菌致病机制研究新方向。

 

报告题目二:甲烷代谢微生物功能群与地球环境协同演化研究

报告人: 王寅炤  长聘教轨副教授

报告摘要:

作为重要的潜在能源和温室气体,甲烷的产生和消耗(氧化)是自然界碳元素循环的最重要环节之一,极大影响和调节了地球气候/温度。自然界中甲烷的产生和氧化主要在无氧环境中由原核微生物的古菌来完成,而有氧环境下的生物氧化主要由细菌完成。目前已有研究认为,厌氧甲烷代谢反应只集中在广古菌门古菌中,具有利用甲基辅酶M还原酶(MCR)为关键酶的特异性代谢途径,而细菌主要由甲烷单加氧酶(PMO)进行甲烷的有氧氧化。近期,除广古菌门古菌,MCR还被发现存在于少量其他古菌门Bathyarchaeota和Verstraetearchaeota中,但具体功能尚不明确。该研究通过收集和整理全球公共数据库中的环境宏基因组和本研究小组得到的南海冷泉区沉积物宏基因组,系统调查分析了MCR的分布特征以及对应古菌的代谢潜能。研究发现具有烷烃厌氧代谢潜能的古菌在古菌域广泛分布,暗示烷烃产生/氧化反应是古菌和早期生命的基本特征。通过构建系统发育树和分子钟推算,发现部分甲烷代谢古菌和细菌的分化与大氧化事件及地球板块构造相关,说明地球表面氧气的产生影响了微生物甲烷代谢过程的分化,进而有可能影响到碳元素的地球化学循环。

 

主持人: 欧竑宇  教授

时    间:2024年4月22日(周一) 上午  10:00-11:10

地    点:闵行校区生命药学楼楼树华厅

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