近日,kaiyun官网入口海洋研究院林璐教授团队在PLOS Genetics(Nature Index)杂志上发表题为“Outer membrane proteins mediate unconventional secretion ofPseudomonasperoxidase through crosstalk between the Sec pathway and outer membrane vesicles”的研究论文,博士研究生梁丛颖和硕士研究生朱雯萍为共同第一作者,林璐教授为通讯作者,kaiyun官网入口为第一作者和通讯作者单位。

微生物在长期进化过程中形成了多样化的蛋白分泌系统,以应对复杂多变的自然环境。经典分泌蛋白通常依赖N端或C端信号肽,通过Sec、SRP、Tat等途径完成跨膜转运。然而,越来越多研究发现,部分缺乏典型信号肽的蛋白质同样能够跨越细胞膜并释放至胞外环境,其分泌途径尚不明确。相比于典型分泌蛋白,非典型蛋白由于缺乏保守的信号肽,其分泌途径更为灵活、多样,这也体现了微生物的一种低能耗生存策略,使得其能灵活利用既有的生理系统,以响应动态变化的营养环境。故深入挖掘非典型蛋白分泌策略,不仅有助于理解微生物环境适应机制及胞外资源利用策略,也为开发生物技术平台奠定理论基础。

本团队去年报道了恶臭假单胞菌中一种非常规B型染料脱色过氧化物酶(DypB3152)的分泌机制,提出了一种六型分泌系统(T6SS)和外膜囊泡(OMV)协同介导的胞外分泌途径。本研究在此基础上发现假单胞菌中另一个同源的过氧化物酶(DypB2985)也属于非典型分泌蛋白;然而采用的是另一套分泌途径,研究指出外膜蛋白介导其两步跨膜运输。首先是外膜脂蛋白通过与DypB2985的C端疏水区互作,介导DypB2985通过Sec途径实现跨越内膜运输;而外膜蛋白OmpW则通过识别其N端疏水区域,将其分选到OMV中,从而释放到胞外。该机制揭示了外膜蛋白在非典型分泌途径中的新角色,拓展了当前对细菌非常规蛋白分泌途径及OMV选择性货物装载机制的认识。
近年来,海洋研究院林璐教授团队一直聚焦微生物驱动有机碳转化机制解析,系列研究成果已在Nature Communications、PNAS、Green Chemistry、ISME J 等学术期刊发表。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助,并得到“海洋负排放国际大科学计(ONCE)”支持。