实验室副主任赵克雷博士在国际顶级学术期刊《Cell Research》(中科院一区Top期刊,IF: 46.297)在线发表了题为“Structural basis of sRNA RsmZ regulation of Pseudomonas aeruginosa virulence”的最新研究成果。本研究由赵克雷研究员联合四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室苏昭铭研究员合作完成,为论文共同通讯作者。实验室与四川大学联合培养的在读博士研究生袁阳为论文并列第一作者,硕士研究生杨茜婷为参与作者。
铜绿假单胞菌是一种临床常见革兰氏阴性条件致病菌,常导致慢性阻塞性肺疾病、囊泡纤维症、支气管扩张等肺免疫功能不全患者急性和慢性呼吸道感染。该菌致死率高,耐药性强,临床治疗极为棘手。虽然已有结构功能研究揭示了假单胞菌属全局调控蛋白Rsm家族同源二聚体如何识别相应非编码小RNA(sRNA)的“GGA”结合位点,但是全长sRNA RsmZ的结构及其通过结合RsmA调控病原菌毒力的分子机制仍属未知。
本研究采用单颗粒冷冻电镜技术首次解析了全长sRNA RsmZ结合RsmA蛋白的结构基础并揭示其调控铜绿假单胞菌致病性的分子机制。研究发现RsmZ通过6个包括“GGA”motif的茎环形成3个“夹钳”结构同时结合3个RsmA蛋白,运用突变和回补实验发现了结合位点茎环结构的互补配对对RsmZ结合RsmA至关重要,进一步通过构建RsmY/Z敲除菌株并回补野生型和不同突变型的RsmZ,验证了RsmZ通过形成复杂三维结构结合RsmA来调控包括生物膜形成、绿脓菌素生成、VI型蛋白分泌系统、群体感应系统等毒力相关表型和基因表达。因此,该研究为以sRNA RsmZ为新型RNA靶点开发靶向RNA药物来对抗多重耐药铜绿假单胞菌提供了结构生物学基础。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41422-023-00786-3