《Nature | 链霉菌雨伞毒素颗粒阻断竞争物种的菌丝生长》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-04-21
  • 2024年4月17日,华盛顿大学-西雅图分校等机构的研究人员在Nature发表题为Streptomyces umbrella toxin particles block hyphal growth of competing species的文章。

    链霉菌是一种普遍存在的土壤细菌属,大多数临床使用的抗生素都来自于它。这些抗菌分子的产生反映了链霉菌与其他细菌,包括其他链霉菌物种之间的无情竞争。

    该研究表明,除了小分子抗生素外,链霉菌还产生和分泌抗菌蛋白复合物,其特征是一个大的、退化的含有重复的多态毒素蛋白。这些颗粒的低温电子显微镜结构显示了一个延伸的茎,顶部是一个由毒素重复脚手架组成的环状冠,五个凝集素尖端的辐条,这使研究人员将它们命名为伞状颗粒。彩色链霉菌编码三种具有不同毒素和凝集素组成的伞状颗粒。值得注意的是,含有这些毒素的上清液特异性和有效地抑制了从筛选的多种细菌中选择的链霉菌物种的生长。对于一个目标,灰色链霉菌,抑制依赖于单一的毒素和中毒表现为快速停止营养菌丝生长。

    该研究表明链霉菌伞状颗粒介导相关物种营养菌丝之间的竞争,这一功能不同于小分子抗生素,后者在生殖生长开始时产生,作用广泛。序列分析表明,伞状颗粒的作用超出了链霉菌,因为研究人员在近1000种放线菌中发现了伞状位点。

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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
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    • 2024年3月6日,布朗大学Richard J. Bennett、莱布尼茨研究所- Hans Knoell研究所Bernhard Hube共同通讯在Nature发表题为The hyphal-specific toxin candidalysin promotes fungal gut commensalism的文章,对人类肠道微生物组与机会致病菌白色念珠菌(Candida albicans)之间复杂相互作用的进行了开创性探索。这篇论文挑战了传统的理解,提出酵母形式的白色念珠菌最适合肠道定植,而菌丝形式虽然妨碍定植,但对其毒力和细菌竞争至关重要。 研究表明,在强大的细菌微生物组存在的情况下,菌丝特异性的毒素——Candidalysin——在促进白色念珠菌定植方面发挥着关键作用。Candidalysin是一种菌丝特异性因子,能直接抑制细菌,从而限制其代谢输出并促进白色念珠菌定植的建立。这一发现表明,作为真菌的白色念珠菌已经进化出菌丝特异性因子以更好地与肠道生态位中的细菌竞争。 此外,该研究表明,白色念珠菌在肠道中的适应度是由该生态位中的细菌种群决定的。具体而言,在抗生素处理的小鼠中,因为细菌已经被清除,被处理固定在酵母状态的白色念珠菌表现出比丝状活性态的细胞更适合定植。然而,在细菌载量高出几个数量级的小鼠中,野生型细胞比酵母锁定的突变体更适合。这表明白色念珠菌的酵母和菌丝形式都是宿主胃肠道定植所必需的。 此外,适应性免疫也在白色念珠菌定植中发挥作用。虽然野生型和酵母锁定细胞之间的早期定植适应度差异与IgA反应无关,但在以后的时间点,粘膜IgA可能会优先靶向菌丝白色念珠菌,限制白色念珠菌的适应度。 总的来说,这项研究强调了了解白色念珠菌定植以及毒力因子的作用时中考虑整个微生物群落的重要性。它强调了肠道生态系统的复杂性以及真菌和细菌物种之间的微妙平衡,这对维持健康和预防疾病至关重要。
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    • 来源专题:食物与营养
    • 编译者:lixiaoman
    • 发布时间:2016-08-30
    • 核受体(雌激素、雄激素、甲状腺β和PPARγ2)等实施评估13种真菌毒素及其混合物的内分泌活动的报告检测结果。正如预期的那样,玉米赤霉烯酮及其代谢产物α-zearalenol和β-zearalenol竟然有最强的雌激素的效力(EC50 8,7 10-10±0.8;3,1 10-11±0.5、1 10-8±0.3 m)。脱氧雪腐镰刀菌烯醇的代谢物,3-acetyl-deoxynivalenol也有雌激素活性(EC50 3,8 10-7±1,1M)。此外,大部分的霉菌毒素(和它们的混合物)具有抗雄激素的作用(15 acetyldeoxynivalenol,3-acetyl-deoxynivalenol和α-zearalenol ,参考化合物氟他胺大小与效力)。特别的,脱氧雪腐镰刀菌烯醇和15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇作为对PPAR受体拮抗剂。 当对相同的细胞系统测试混合霉菌毒素时,我们发现大部分的反应混合物的浓度在理论预测中。一般情况下,钙是在所观察到的95%的置信区间内,在进行检测时只有轻微的偏差。 虽然这些基因测试不能直接外推在体内,他们可以作为进一步研究的基础。特别是 ZEN和它的代谢产物的加性效应是重要的,可以在体内产生影响。