下防病毒上防細菌 科學家們發現了細菌-細菌間戰鬥新型分子武器

所有生物體內都存在有益細菌和有害細菌，這些微生物無時無刻不在相互鬥爭。《Journal of Biological Chemistry》最近發表了一篇來自加拿大McMaster大學的論文，文章指出一種土壤寄居菌能通過向其他細菌注射毒素保護植物免遭疾病。

所有生物體內都存在有益細菌和有害細菌，這些微生物無時無刻不在相互鬥爭。《Journal of Biological Chemistry》最近發表了一篇來自加拿大McMaster大學的論文，文章指出一種土壤寄居菌能通過向其他細菌注射毒素保護植物免遭疾病。

假單胞菌屬細菌（P. protegens）具備殺死某些土壤植物病原菌的能力，比如攻擊作物根部的真菌和細菌。John Whitney好奇，假單胞菌釋放到土壤中的不同抗菌化合物具體都有哪些，結果意外發現，細菌可通過VI型分泌系統（或稱T6SS），直接向其他細菌注射毒素。

「T6SS是假單胞菌的分子納米機器，通過向其他屬的細菌注射毒素蛋白殺死敵人，」Whitney說。「具備T6SS的植物保護性細菌比其他細菌的疾病防禦效果更好。」

滑鐵盧大學的兩名本科生，Jenny Tang和Nathan Bullen在與Whitney的合作學習任務中率先發現了P. protegens的這種毒素蛋白，該蛋白的殺菌原理幾乎對所有活細胞通用：煙醯胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+）。

NAD+是一個輔助因子，參與許多生化反應。利用毒素蛋白破壞其他細菌的NAD+，讓P. protegens能夠殺死競爭者。

研究小組調查了其他細菌的基因組序列，他們發現許多具有分泌系統的細菌都攜帶類似靶向NAD的毒素的編碼基因。「開始我們認為這只是植物保護性細菌的一個特別的戰鬥武器。後來，我們發現這種毒素蛋白幾乎遍布所有測序細菌，顯然，許多生活在不同環境領域的細菌都能利用這種模式與其競爭細菌作戰，」Whitney說。

這一途徑的發現，頓時引發了許多新問題：不同環境中的細菌進化出抵抗這種毒素的過程？NAD靶向毒素的效力是否具有種間差異？

細菌防禦武器的多樣性一直是科學家們的熱點研究領域。植物保護性細菌的防禦機理可以幫助科研人員開發出更好的植物病害防治方法。Whitney說：「我們已經知道植物保護細菌也可以生產抗菌毒素，今後就能通過改造這些細菌使其具備更強更廣的抑制病原體的能力。」

原文標題

Diverse NADase effector families mediate interbacterial antagonism via the type VI secretion system

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