2021年2月12日，微生物学领域的Top期刊《Applied and Environmental Microbiology》（IF= 4.016）在线发表了我院陈绍兴教授课题组的最新研究成果，论文题为：Halolysin R4 of Haloferax mediterranei confers its host antagonistic and defensive activities（地中海富盐菌的胞外丝氨酸蛋白酶R4赋予其抑菌和防御功能）（DOI: 10.1128/AEM.02889-20）。该工作首次揭示了嗜盐古菌胞外丝氨酸蛋白酶在抑菌和防御方面发挥了重要作用。陈绍兴博士和孙思琪硕士为该论文的共同第一作者，陈绍兴教授和中国科学院微生物研究所的向华研究员为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目、安徽省高校优秀青年人才基金项目和重要生物资源保护与利用研究安徽省省级重点实验室项目的资助。

古菌主要生活在如盐湖、酸矿水、热泉和厌氧等一些极端环境中，它与细菌和真核生物一起组成了生物界的三域系统。嗜盐菌素是由嗜盐古菌分泌的一类类似于细菌素的蛋白类抗生素，可以抑制或杀死亲缘关系较近物种，从而获得营养和空间上的竞争优势。目前对于在高盐生境中，参与嗜盐古菌间的竞争作用的相关蛋白的报道不多。前期，陈绍兴教授课题组通过基因敲除和回补发现地中海富盐菌来源的嗜盐菌素（HalH4）并没不在抑制或杀死近缘物种的过程中发挥主要作用，而是在改变细胞吸收外源DNA能力方面发挥重要作用。研究表明，嗜盐菌素编码基因缺失的地中海富盐菌（ΔhalH4）散失了吸收外源环状DNA的能力，并且该能力随着嗜盐菌素基因的回补而得到恢复 （Chen S, et al., Front Microbiol. 2019; 10:1960）。在本研究中，证实了地中海富盐菌的抑菌和杀菌活性主要来源于胞外丝氨酸蛋白酶Halolysin R4(HlyR4)。ΔhalH4菌株依然保持了强烈的抑菌活性，而胞外丝氨酸蛋白酶缺陷菌株（ΔhlyR4）随即失去了对许多嗜盐古菌的抑菌抑菌活性。并且当胞外丝氨酸蛋白酶基因（hlyR4）导入到其他嗜盐古菌中，该受体菌株随即获得了对许多嗜盐古菌的抑菌活性。这充分说明在地中海富盐菌中抑菌活性与胞外丝氨酸蛋白酶直接相关。此外，具有胞外丝氨酸蛋白酶活性的菌株对于其他菌株所分泌的嗜盐菌素的攻击存在一定的防御作用；并且胞外丝氨酸蛋白酶赋予编码菌株巨大的生存竞争优势，获得更多的营养和更大的生存空间。因此，胞外丝氨酸蛋白酶可以被认为是某些嗜盐古菌的生态适应和生存竞争的利器。

文章链接：https://aem.asm.org/content/early/2021/02/09/AEM.02889-20

图示：编码HlyR4蛋白的hlyR4基因与地中海富盐菌的抑菌活性直接相关