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小RNA（sRNA）在过表达时很少引起显著的生长表型，这使得将其调控相互作用与生理学结果联系起来的工作变得复杂。在此，我们报道，大肠杆菌sRNA OmrA的高水平表达，而非其同源成员OmrB，会在葡萄糖最小培养基中严重抑制生长。遗传学、生物化学和生理学分析表明，OmrA依赖性毒性源于三羧酸（TCA）循环通量的降低。基于紫外线诱变的抑制子筛选鉴定出编码Hfq的基因中的突变；Hfq是一种促进sRNA-mRNA相互作用的RNA伴侣蛋白。其次，3个相互独立的突变集中于ppc的核糖体结合位点；ppc编码磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，这是一种关键的补偿代谢酶。OmrA通过依赖Hfq的碱基配对，直接抑制ppc 5' UTR中的Ppc翻译，其中包括遗传筛选获得的突变核苷酸。无论在体内还是体外，OmrA对ppc抑制的效力均显著高于OmrB，这与二者中央区域的序列分化一致。补充谷氨酸、谷氨酰胺或TCA循环下游代谢物可完全恢复生长，从而将Ppc水平降低与代谢限制联系起来。这些结果确定了ppc是一个具有生理学相关性的OmrA靶标，并提示RNA毒性如何揭示被sRNA用于调节细菌生理状态的中心代谢节点。
erik.holmqvist{at}icm.uu.se
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摘要
小RNA（sRNA）在过表达时很少引起显著的生长表型，这使得将调控相互作用与生理结果联系起来的研究工作变得复杂。在此，我们报告大肠杆菌 sRNA OmrA 的高水平表达会在葡萄糖最小培养基中严重抑制生长，而其同源 sRNA OmrB 则不会。遗传学、生物化学和生理学分析表明，OmrA 依赖性的毒性来源于三羧酸（TCA）循环通量的降低。基于紫外线诱变的抑制子筛选鉴定出编码 Hfq 的基因中的突变；Hfq 是促进 sRNA-mRNA 相互作用的 RNA 伴侣蛋白。其次，3 个彼此独立的突变聚集于 ppc 的核糖体结合位点，ppc 编码磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，这是一种关键的补料反应酶。OmrA 通过依赖 Hfq 的碱基配对直接抑制 Ppc 的翻译，作用位点位于 ppc 的 5′ UTR 中，其中包括遗传筛选所获得的突变核苷酸。在体内和体外，OmrA 对 ppc 的抑制作用均显著强于 OmrB，这与二者中央区域的序列分化一致。补充谷氨酸、谷氨酰胺或 TCA 循环下游代谢物可完全恢复生长，从而将 Ppc 水平降低与代谢受限联系起来。这些结果确定了 ppc 是一个具有生理相关性的 OmrA 靶标，并提示 RNA 毒性如何揭示被 sRNA 用于调节细菌生理的中心代谢节点。
利益冲突声明 已声明的资助信息 瑞典研究委员会， https://ror.org/03zttf063 ，2016-03656 ，2021-04657 ，2020-03622 瑞典战略研究基金会 ，ICA16-0021 Carl Tryggers 科学研究基金会 ，CTS 21:1190
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发表于 2026 年 6 月 26 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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OmrA sRNA 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的翻译以损害 TCA 循环通量
Thomas Stenum ， Kim Boi Le Huyen ， Jonas Kjellin ， Sanna Koskiniemi ， E. Gerhart H. Wagner ， Erik Holmqvist
bioRxiv 2026.06.26.734723； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.26.734723
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OmrA sRNA 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的翻译以损害 TCA 循环通量
Thomas Stenum ， Kim Boi Le Huyen ， Jonas Kjellin ， Sanna Koskiniemi ， E. Gerhart H. Wagner ， Erik Holmqvist
bioRxiv 2026.06.26.734723； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.26.734723
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.26.734723v1?rss=1
🏷️ 小RNA调控 OmrA Hfq 翻译抑制 三羧酸循环 大肠杆菌