假氨基神经氨酸修饰的溶藻弧菌侧鞭毛丝的结构表征

细菌鞭毛丝通常会被糖基修饰，但在许多物种中，鞭毛蛋白糖基化的结构基础及其生理意义仍知之甚少。溶藻弧菌（*Vibrio alginolyticus*）能够形成侧鞭毛，以适应黏性环境中的表面相关运动，其中 LafA 作为鞭毛蛋白构成侧鞭毛丝。一个编码推定鞭毛蛋白糖基化因子的 *maf* 同源基因位于 *lafA* 的紧邻下游，这提示侧鞭毛丝可能发生糖基化。为验证这一可能性，我们从溶藻弧菌中纯化了侧鞭毛丝，并通过电子冷冻显微镜以 2.37 Å 的分辨率解析了其结构。在根据图谱构建 LafA 模型后，我们发现有额外密度与五个丝氨酸残基相连，推测其可能对应 O-连接的假唾液酸修饰。质谱分析鉴定出这些修饰为连接于 Ser148、Ser173、Ser183、Ser189 和 Ser197 的假唾液酸。敲除 *maf* 后，侧鞭毛的形成和运动能力均消失；通过互补表达 *maf*，这些缺陷得以恢复。上述结果表明，弧菌侧鞭毛丝受到广泛的假唾液酸修饰，且 Maf 是鞭毛丝形成所必需的。本研究首次从结构层面揭示了弧菌侧鞭毛丝的糖基化，并为理解鞭毛蛋白糖基化在表面相关运动中的作用奠定了基础。

细菌鞭毛丝通常会被糖链修饰，但在许多物种中，鞭毛蛋白糖基化的结构基础及其生理意义仍缺乏深入认识。溶藻弧菌（*Vibrio alginolyticus*）能够产生侧鞭毛，从而在黏性环境中实现表面相关运动，其中 LafA 作为鞭毛蛋白构成其鞭毛丝。一个编码推定鞭毛蛋白糖基化因子的 *maf* 同源基因位于 *lafA* 的下游紧邻位置，这提示侧鞭毛丝可能发生糖基化。为验证这一可能性，我们从溶藻弧菌中纯化了侧鞭毛丝，并利用冷冻电子显微镜以 2.37 Å 的分辨率解析了其结构。在根据图谱构建 LafA 模型时，我们发现有五个额外密度分别与五个丝氨酸残基相连，这些密度可能对应 O-连接的假氨基酸修饰。质谱分析鉴定出这些修饰为连接于 Ser148、Ser173、Ser183、Ser189 和 Ser197 的假氨基酸。删除 *maf* 基因会导致侧鞭毛形成及运动能力丧失，而通过 *maf* 互补可恢复这些缺陷。这些结果表明，弧菌侧鞭毛丝广泛地被假氨基酸修饰，且 Maf 是鞭毛丝形成所必需的。我们的研究首次从结构层面揭示了弧菌侧鞭毛丝的糖基化，并为理解鞭毛蛋白糖基化在表面相关运动中的作用奠定了基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.01.748753v1?rss=1

🏷️ 溶藻弧菌 侧鞭毛丝 假氨基神经氨酸修饰 鞭毛蛋白糖基化 冷冻电子显微镜 表面相关运动