【世界报资讯】革兰氏阴性菌RND外排泵新功能首次发现

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近日，四川农业大学动物医学院教授刘马峰课题组在微生物学知名期刊Applied and Environmental Microbiology在线发表研究论文。该研究首次发现了革兰氏阴性菌RND (Resistance-nodulation-cell division)家族外排泵具有外排锰离子的功能。

RND家族外排泵在革兰氏阴性菌多重耐药性中发挥着重要作用，是遏制耐药主要的研究对象。此外，RND外排泵还是公认的最有效的宿主防御系统之一，可以将有害物质主动排出细胞外。然而，RND外排天然底物的种类未被完全鉴定。

刘马峰团队以鸭疫里默氏杆菌为代表，构建了5类（MFS，RND，PACE，SMR，MATE）12个编码外排泵基因的缺失株，并检测它们对锰离子的敏感性。结果表明，有2个编码RND外排泵的基因(B739_RS08835，B739_RS04280) 缺失后对锰离子更加敏感，且胞内锰离子积累增加。锰离子在胞内的积累会导致该菌分裂受阻及铁稳态的失调。其中，B739_RS04280受DtxR家族蛋白的激活，而B739_RS08835不受DtxR家族蛋白的调控。更为新奇的发现是，该菌编码的DtxR家族蛋白参与了锰、锌、铜、铁、钴和镍六种金属稳态的调控，是目前报道的调控金属离子最多的一种调节蛋白。鉴于该菌DtxR家族蛋白与已鉴定其它菌DtxR蛋白具有较低的同源性，作者将其命名为MetR (metals efflux transporter regulator)。

该研究拓展了革兰氏阴性菌RND外排泵外排天然底物的认知范围，以及DtxR家族调控金属稳态的机制多样性，对进一步了解细菌金属稳态机制具有重要意义，对将来利用新型金属材料防控细菌感染具有借鉴作用。