胆汁酸引发的细菌适应特征

当细菌进入宿主(包括人类)的消化道时，它们会遇到强酸性环境。

细菌已经进化出优雅的机制来生存和定居这个栖息地，例如高度抗性和不可渗透的外膜和系统，以排出任何超出该障碍的毒素。然而，许多这些过程背后的分子机制仍不清楚。

作为一个国际化努力的一部分，一个研究小组在大阪大学为中心透露沙门氏菌如何细菌使用一个名为RAMR蛋白检测在其周围的胆汁酸的存在。这引发了一系列事件，帮助细菌适应肠道的困难条件。

在“科学报告”杂志上报道的这项工作中，该小组首先分析了一种常规的沙门氏菌菌株和一种已删除RamR的菌株。由于已知RamR抑制基因RamA的表达，其与来自细菌细胞的物质的输出相关(图1)，他们比较了暴露于不同类型的胆汁酸时两组细菌中的RamA表达。结果显示，肠道中常见的两种特殊胆汁酸导致常规沙门氏菌中RamA表达的显着增加，但RamR突变体中没有。

“我们已经知道沙门氏菌在到达肠道时开始表达许多基因，但这些发现清楚地表明RamR是其适应的关键部分，”通讯作者Kunihiko Nishino说。“然后我们使用表面等离子共振分析显示RamR直接与胆汁酸胆酸和鹅去氧胆酸结合。”.

为了获得关于这种结合及其下游效应的更多细节，研究小组随后确定了RamR与这些酸结合时的晶体结构。在这些复合物中，他们鉴定了RamR中氢键的形成和α-螺旋结构域的相关解卷，这两者都是该蛋白的新型结合机制(图2)。

“当RamR以这种方式结合时，它失去了一些DNA结合亲和力，不能再压制其RamA靶标，”主要作者Suguru Yamasaki说。“这使得RamA蛋白免于激活AcrAB-TolC外排系统，该系统将有害物质从细菌细胞中泵出，并帮助它们在小肠和胆囊中存活。”

关于RamR的这些发现表明它可能是开发针对肠道细菌感染的新疗法或用于重新平衡肠道中的细菌群体以确保更好的肠功能的良好靶标。文章“与胆汁酸复合的多药耐药性调节剂RamR的晶体结构”发表在Scientific Reports上。

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