中国最年轻院士邵峰Cell子刊发表免疫新成果

　　

生物通报道  来自北京生命科学研究所（NIBS）、加拿大西安大略大学、英国贝尔法斯特女王大学的研究人员证实，洋葱伯克氏菌的一个VI型效应器通过让Rho GTP酶（Rho GTPases）脱去酰氨基，激活了Pyrin炎症小体，并引发了炎症。这一重要的研究发现发布在4月28日的《Cell Host & Microbe》杂志上。

北京生命科学研究所的邵峰（Feng Shao）研究员，及任职于加拿大西安大略大学和英国贝尔法斯特女王大学的Miguel A. Valvano是这篇论文的共同通讯作者。邵峰研究组主要研究方向为在病原细菌感染宿主和宿主先天性免疫防御的分子机制，曾发表多篇Nature，Science，Cell杂志文章。

2007年，邵峰课题组证实致病菌利用III型分泌系统将受体蛋白传递到宿主细胞中，调节了宿主的信号传递途径，这一成果报道在Science杂志上（邵峰实验室2月16日《Science》文章：OspF新发现 ）。2011年，证实病原细菌效应蛋白通过半胱氨酸甲基化修饰宿主NF-κB通路中的TAB2/3分子从而使其失去感受上游泛素链信号的活性，进而有效抑制细菌感染过程中NF-κB炎症反应信号通路的激活。这一成果发布在Nature杂志上（北生所邵峰博士再发Nature文章 ）。

2014年，邵峰研究员连接发表了两篇Nature论文，分别证实了Pyrin炎性体可以先天免疫感知细菌的Rho GTP酶修饰，及炎症caspases是细胞内脂多糖（LPS）的天然免疫受体（NIBS邵峰博士Nature发表最新免疫学成果 ，NIBS邵峰博士Nature发表免疫新文章 ）。2015年，邵峰领导北京生命科学研究所的研究人员证实，炎症caspases通过切割gasdermin D (GSDMD)控制了特殊的细胞死亡形式——炎症坏死(pyroptosis)。这一重要的研究发现发布在Nature杂志上（NIBS邵峰博士Nature揭示炎症坏死新机制）。

去年43岁的邵峰当选为中国科学院院士，成为了目前中国最年轻的院士。

洋葱伯克氏菌广泛分布于自然界的土壤、水、植物和医院环境中，是引起各种医院感染较重要的条件致病菌。在水中容易存活，可以在污染的消毒液及污染的仪器中分离，在植物、动物组织中有定植能力，洋葱伯克氏菌可引起肺囊性纤维化病患者的下呼吸道感染和一些特殊人群的医院获得性感染，还可引起菌血症、尿道感染及脓毒性关节炎、腹膜炎等。洋葱伯克氏菌利用了VI型分泌系统(T6SS)通过使得Rho GTP酶丧失能力，导致肌动蛋白细胞骨架缺陷而在巨噬细胞中存活下来。

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在这篇Cell Host & Microbe文章中，研究人员鉴别出了TecA是负责破坏肌动蛋白的一个非VgrG T6SS效应器。TecA和其他的细菌同系物具有一个半胱氨酸蛋白酶样的催化三联体，通过使得GTPase switch-I区域一个保守的冬天酰胺脱去酰氨基失活了Rho GTP酶。RhoA去酰胺诱导了caspase-1炎症小体激活，这是由Pyrin蛋白（遗传突变导致家族性地中海热自炎症疾病）所介导。研究人员证实在小鼠感染中，TecA的脱酰胺酶活性是洋葱伯克氏菌触发肺炎的必要及充分条件，也保护了小鼠免于致命的洋葱伯克氏菌感染。

因此，这些研究结果证实了洋葱伯克氏菌TecA是一个T6SS效应器，其通过一种天冬酰胺脱酰胺酶活性修饰一个真核生物靶蛋白，转而通过激活Pyrin炎症小体引发了宿主细胞死亡和炎症。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

A Burkholderia Type VI Effector Deamidates Rho GTPases to Activate the Pyrin Inflammasome and Trigger Inflammation

Burkholderia cenocepacia is an opportunistic pathogen of the cystic fibrosis lung that elicits a strong inflammatory response. B. cenocepacia employs a type VI secretion system (T6SS) to survive in macrophages by disarming Rho-type GTPases, causing actin cytoskeletal defects. Here, we identified TecA, a non-VgrG T6SS effector responsible for actin disruption. TecA and other bacterial homologs bear a cysteine protease-like catalytic triad, which inactivates Rho GTPases by deamidating a conserved asparagine in the GTPase switch-I region. RhoA deamidation induces caspase-1 inflammasome activation, which is mediated by the familial Mediterranean fever disease protein Pyrin. In mouse infection, the deamidase activity of TecA is necessary and sufficient for B. cenocepacia-triggered lung inflammation and also protects mice from lethal B. cenocepacia infection. Therefore, Burkholderia TecA is a T6SS effector that modifies a eukaryotic target through an asparagine deamidase activity, which in turn elicits host cell death and inflammation through activation of the Pyrin inflammasome.

作者简介：

邵峰

博士 北京生命科学研究所资深研究员

教育经历：1996年 北京大学技术物理系应用化学专业学士；1999年 中国科学院生物物理所分子生物学硕士；2003年 美国密西根大学医学院生物化学博士；

工作经历：2012年至今 北京生命科学研究所资深研究员；2009-2012年 北京生命科学研究所高级研究员；2005-2009年 北京生命科学研究所研究员；2004-2005年 哈佛大学医学院博士后；2003-2004年 美国加洲大学圣地亚哥分校医学院博士后

研究兴趣：病原细菌感染宿主和宿主先天性免疫防御的分子机制。