吞噬體中的結核菌之膜蛋白可以維持細菌體內pH值

論文：Omar H Vandal, et al. 2008. A membrane protein preserves intrabacterial pH in intraphagosomal Mycobacterium tuberculosis. Nature medicine. 14, 849-854.

報告者：張鈺苹              時間：15:00~16:00, Dec. 10, 2008

講評老師：何漣漪教授               地點：Room 601

摘要：

    結核菌（Mycobacterium tuberculosis）是一種位於細胞內感染的病原菌，並且能夠適應酸性的環境。同時可以長期對抗巨噬細胞（Macrophage）的吞噬體（Phagosomes）。位於細胞體內的結核菌可以抑制吞噬體與溶酶體（Lysosome）結合而避免環境的酸化。作者搜尋了10,100種結核菌的transposone mutants，發現34種突變株中包含了21種基因，然而將培養液從Tween置換成Tyloxpol或是pcit-Tyloxpol並將其pH調至4.5的酸性環境下，只有2種突變基因對於酸性環境具有高度敏感，分別是Rv3671c與Rv2136c。然而，Rv3671c是一種具有絲胺酸活性區（active serine site）的蛋白酶（Protease），並且在其343的位置突變，會使得此突變株對酸性的抵抗力消失。另外，藉由Flag-tagged標出Rv3671c所表現的蛋白質是位於細菌套膜（envelope）上而非細胞質中（cytosol）。此外，偵測細菌體內的pH值，可發現Rv3671c突變株在酸性環境中並無法維持細菌體內的pH值，並且在第二型干擾素（IFN-g）刺激的巨噬細胞中偵測也同樣無法維持細菌體內的pH值並會被活化的巨噬細胞所殺死。最後，利用吸入感染小鼠的模型，可猜測Rv3671c基因對於結核菌的生長以及在體內維持其致病性是重要的。總而言之，在巨噬細胞中結核菌上的膜蛋白Rv3671c是調控結核菌本身生長有關並且能夠逃脫巨噬細胞清除細菌的重要分子。

參考資料：

1.      Kassidy K. Huynh, et al 2007. Regulation of vacuolar pH and its modulation by some microbial species. Microbiology and Molecular Biology Reviews. (3),452–462.

2.      David G. Russell, et al 2001. Mycobacterium tuberculosis: here today, and here tomorrow. Nature Reviews Molecular Cell Biology. (8), 569-77.

3.      Darwin, K.H., et al 2003. The proteasome of Mycobacterium tuberculosis is required for resistance to nitric oxide. Science. (302), 1963–1966.