PNAS：TG2蛋白在口腔病原体感染中发挥重要作用

TG2（Transgultaminase 2，转谷氨酰胺酶）广泛分布于人体细胞的内部和外部，能够与纤连蛋白（FN）形成紧密的联系。目前，福赛思研究所的科学家以及美国西北大学的同事发现，TG2在牙龈疾病中发挥关键的作用。科学家们发现，TG2-FN复合物可介导牙龈卟啉单胞菌（牙周病的病原体）与宿主细胞的粘附。相关研究结果发表在3月24日的《PNAS》。

　　

生物通报道：TG2（Transgultaminase 2，转谷氨酰胺酶）广泛分布于人体细胞的内部和外部，能够与纤连蛋白（FN，细胞外基质的一种常见组分）形成紧密的联系。目前，福赛思研究所的科学家以及美国西北大学的同事发现，TG2在牙龈疾病中发挥关键的作用。科学家们发现，TG2-FN复合物可介导牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis，PG，一种口腔细菌，牙周病的病原体）与宿主细胞的粘附。这一见解可有助于产生预防PG所致牙龈疾病的新疗法。

PG是牙周炎的主要病原体，位于口腔和牙龈上皮细胞中，结合到宿主细胞的表面组分，起细菌受体的作用。牙周或牙龈疾病是一种最常见的传染病，其最严重的形式，如牙周炎，可使支撑牙齿的骨缺失。大约6500万美国成年人受这类疾病某些形式的影响。PG也参与全身性疾病（如动脉粥状硬化和类风湿性关节炎）的发展。

这项研究结果表明，TG2是牙龈卟啉单胞菌感染的关键介质。在研究中，研究小组检测了TG2在牙龈卟啉单胞菌粘附到细胞的过程中所发挥的关键作用。研究人员利用共聚焦显微镜，在细菌与细胞结合的部位，发现了TG2集群。当研究小组沉默TG2的表达后，牙龈卟啉单胞菌减少。

相关研究结果刊登在2014年3月24日的《PNAS》杂志，第一作者是福赛思研究所微生物系的助理人员Heike Boisvert博士。他通过与美国西北大学费因伯格医学院的Laszlo Lorand博士和福赛思研究所的高级工作人员Margaret Duncan博士共同合作完成了这项研究工作。

Boisvert指出：“一旦染上牙龈卟啉单胞菌就很难摆脱它。这种细菌会改变周围环境的条件，以确保自身能够最好地生长；不幸的是，如果这些变化不能得以及时治疗，可导致我们的牙齿支持组织缺失。另外，最近已有研究报道，PG对宿主蛋白的操控，可能参与全身性疾病的发展，如动脉粥状硬化和类风湿性关节炎。如果我们对PG和我们之间的关系了解越多，我们就能够更好地开展研究工作，以预防疾病和疾病的进展。”

在下一阶段的研究中，Boisvert将检测TG2敲除小鼠，以检验它们对于牙龈卟啉单胞菌传染和牙周病的易感性。（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Transglutaminase 2 is essential for adherence of Porphyromonas gingivalis to host cells
Abstract：Porphyromonas gingivalis is the major causative agent of periodontitis, and it may also be involved in the development of systemic diseases (atherosclerosis, rheumatoid arthritis). P. gingivalis is found on and within oral and gingival epithelial cells following binding to surface components of host cells, which serve as receptors for the bacterium. Evidence is presented in this study that shows that transglutaminase 2 (TG2) plays a critical role in the adherence of P. gingivalis to host cells. Studies of confocal microscopy indicate colocalization of P. gingivalis with TG2 on the surface of HEp-2 epithelial cells, with clusters of TG2 seen at bacterial attachment sites. By silencing the expression of TG2 with siRNA in HEp-2 cells, P. gingivalis association was greatly diminished. The bacterium does not bind well to a mouse fibroblast cell line that produces low amounts of surface TG2, but binding can be restored by introduction of TG2 expressed on a plasmid. TG2 can form very tight complexes with fibronectin (FN), and the complementary binding sites of the two proteins are known. A synthetic peptide that mimics the main FN-binding sequence of TG2 blocks the formation of TG2–FN complexes and is highly effective in inhibiting adherence of P. gingivalis to host cells. These findings provide evidence of a role for cell-surface TG2 in bacterial attachment and subsequent internalization.