沙门氏菌因在巨噬细胞中存活和复制而臭名昭著，由于巨噬细胞的恶劣环境，通常对入侵的细菌是致命的。在一项新的研究中，研究人员发现了一种名为TamAB的蛋白质系统如何帮助沙门氏菌在巨噬细胞内的恶劣条件下生存。
沙门氏菌是一种食源性病原体，每年在美国导致100多万人感染。令人担忧的是，沙门氏菌可以杀死年轻人、老年人和免疫功能低下的人。这些细菌之所以特别危险，是因为它们有能力逃避我们的免疫反应。
巨噬细胞通过向细菌喷洒抗菌产品、将细菌暴露在酸性环境中以及保留镁元素来杀死细菌，所有这些都是针对细菌的外层的。然而，沙门氏菌已经进化出了在这种环境中生存和生长的机制。
在正常情况下，沙门氏菌使用一种叫做Bam的复合物来组装某些蛋白质，这些蛋白质被运送到它的外膜层。在之前的研究中，该小组已经表明，在巨噬细胞内部，这种复合物受到损害，因此，沙门氏菌依赖PhoPQ系统来感知环境并协调外膜的必要变化。
对其他细菌的研究表明TamAB复合物具有与Bam相似的功能，这使得本研究的研究人员想知道它在沙门氏菌中是否很重要。他们发现负责产生TamAB的基因是由PhoPQ控制的。
“我们从其他研究中得知，TamA在结构上与BamA相似。微生物学教授James Slauch (IGOH)说:“当我们意识到PhoPQ控制着这个TamAB复合体时，我们假设Bam复合体在巨噬细胞中挣扎，而TamA是由PhoPQ诱导的。”
为了验证他们的假设，研究人员首先从沙门氏菌中去除TamAB。令他们惊讶的是，这些突变体仍然能够在老鼠身上引起感染。然而，当他们也破坏了Bam复合体时，缺乏TamAB的突变体就会陷入困境。
当研究人员在试管中重建巨噬细胞样环境并测试不同的沙门氏菌突变体时，他们也看到了类似的结果。他们观察到缺乏Bam和TamAB复合物的突变体对万古霉素敏感。
这个结果特别有趣，因为万古霉素不用于治疗沙门氏菌，因为它不能穿过外膜。这种敏感性表明这两种复合物在形成或维持外膜方面具有功能，尽管其机制尚不清楚。
“基本上，TamAB有助于为Bam复合体的工作创造有利条件，但这是间接的，”Slauch实验室的研究科学家叶卡捷琳娜·戈卢别娃(Yekaterina Golubeva)说。
目前还不清楚间接影响可能是什么。“问题是研究外膜很复杂，因为所有东西都是相互联系的。如果你弄乱了Bam复合体，它就会破坏外膜合成所需的额外机制。因此，理解这些蛋白质的作用是很困难的。”
尽管如此，研究人员现在有兴趣弄清楚TamAB是如何起作用的。为此，他们将使用积累了不同类型突变的抑制突变体，即使它们的Bam和Tam复合物有缺陷，也能帮助它们生长，从而深入了解沙门氏菌的外膜结构和功能。
“生物技术公司正在努力将Bam复合物作为治疗沙门氏菌感染的一种方法，”Slauch说。“当沙门氏菌在巨噬细胞中时，了解外膜的结构可以帮助我们了解影响其对药物敏感性的因素，我们对万古霉素的研究结果与此一致。”
这项研究发表在《细菌学杂志》上。
