何正国教授领衔的团队发现噬菌体突破细菌防御新策略（2023

8月10日，我校生命科学与技术学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室何正国教授领衔的合成生物学团队在细菌病毒感染及宿主防御机制研究方面的最新成果Mycobacterial phage TM4 requires a eukaryotic-like Ser/Thr protein kinase to silence and escape anti-phage immunity在《Cell》杂志知名子刊Cell Host & Microbe在线发表了。何正国教授是论文的通讯作者，博士后李肖辉为论文第一作者，广西大学为该论文的唯一完成单位。

分枝杆菌代表了一大类重要的放线菌类群，其中最为著名的是引起人类结核病的结核分枝杆菌，目前在全球每年导致近130万人死亡。特别是，结核的耐药问题严重，给当前结核病的防控带来了严峻挑战，迫切需要开发新的防控策略。噬菌体是一类专性猎杀细菌的病毒，是细菌的天敌，具有良好的杀菌活性，而且与抗菌药物的杀菌效果互为补充。目前已有临床试验证实，分枝杆菌噬菌体在治疗相关耐药性感染疾病中具有良好的效果，展现出了光明的应用前景。尽管如此，噬菌体治疗方法与抗生素一样也面临着耐受的问题，迫切需要加强噬菌体-宿主细菌相互作用机制及噬菌体耐受形成机理等方面的研究，以解决相关技术卡点背后的基础科学问题。

已有的研究表明，丝氨酸/苏氨酸激酶（StpK）广泛存在于真核生物和细菌中，通常发挥抗病毒的作用。何正国团队发现分枝杆菌噬菌体TM4能够利用细菌中的StpK逃逸宿主的防御，因此定义了第一个噬菌体宿主因子蛋白激酶，同时在分枝杆菌中鉴定了第一个该类激酶调控的抗噬菌体防御基因岛。该研究表明，在噬菌体感染过程中，TM4显著诱导宿主分枝杆菌胞内StpK7的表达和磷酸化。活化的StpK7一方面通过磷酸化一个类BREX防御岛中的转录因子抑制其下游靶基因的表达，最终促进了磷脂合成和对噬菌体的吸附；另一方面，StpK7抑制了细菌细胞死亡基因的表达，从而抑制了宿主细菌的流产感染。这两方面的共同作用能增强噬菌体的感染和复制能力，这些发现揭示了噬菌体-分枝杆菌之间独特的防御与反防御相互作用新机制，也为未来利用噬菌体防治相关感染性疾病提供了重要线索和新思路。

据悉，何正国教授于2019年全职引进来校工作，2020年以广西大学为牵头单位获批国家重点研发计划项目1项（总经费1918万元），2022年获批国家自然科学基金重点项目1项，近年来以广西大学作为第一单位在包括Cell Host & Microbe (2023)、Nature Communications (2022)等杂志发表多篇高水平通讯作者的研究论文，指导我校本科生在国际基因工程机械大赛（iGEM）上实现奖牌零的突破，牵头组织承办国际国内大型重要学术会议2次，目前担任中国生物工程学会理事、中国微生物学会理事并兼任两个专业委员会副主任委员。本研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金重点项目的支持。