A型鏈球菌的表面蛋白M1能抵抗組蛋白的抗菌活性

論文：Döhrmann S et al. 2017 Group A Streptococcal M1 Protein Provides Resistance against the Antimicrobial Activity of Histones. Sci Rep. 21; 7: 43039.

報告者：謝可盈              時間：15:00~16:00 , May. 31, 2017

講評老師：黃一修教授               地點：Room 601

摘要：

當免疫系統偵測到遭受感染的訊息，嗜中性白血球在第一時間聚集到感染處進行吞噬作用，將外來物從血液中清除，同時也會釋放自身的DNA形成一種網狀結構捕捉這些外來物。嗜中性白血球釋放出的網狀結構(Neutrophil extracellular traps, NETs) ^[1]，包含了許多具有抗菌活性的胜肽及蛋白酶等物質，而組蛋白占了所有蛋白的70%。組蛋白是真核細胞核中負責DNA纏繞及調控基因表達的蛋白，已知此蛋白也具有抗菌活性^[2]，表示此蛋白在先天免疫中扮演了一個重要的角色。在此篇研究中，作者利用6種代表性的革蘭氏陽性菌來觀察從NETs釋放出的組蛋白是否對這些細菌有抑制的作用。在這6種細菌當中，A型鏈球菌表現出最顯著的抵抗組蛋白抑菌活性的能力。接著，作者在A型鏈球菌各種獨立因子基因的突變株，篩選出了emm1(產生表面蛋白M1的基因)的突變株大幅地降低了組蛋白的最小抑菌濃度。作者也更進一步的利用流式細胞儀的方式分析M1蛋白和組蛋白有直接的結合作用，並且M1蛋白的N端是最重要的接合位。另外，利用在乳酸菌中大量表現M1蛋白，也能增加此菌抵抗組蛋白的能力。經由上述所有結果，作者在此研究中發現了A型鏈球菌利用表面蛋白M1來逃脫組蛋白抑菌作用的機制，更凸顯出組蛋白在先天免疫中的重要角色。

參考資料：

1.     Brinkmann, V. et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science 303, 1532–1535

2.     Hirsch, J. G. Bactericidal action of histone. J Exp Med. 1958 Dec 1; 108(6):925-44.