- 4 次围观
噬菌体是对细菌宿主具有高度特异性的捕食者，但其穿越结构复杂的分枝杆菌细胞包膜的分子机制仍不明确。我们利用模式生物耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis）的全基因组CRISPR干扰文库，针对涵盖系统发育代表性的70种分枝杆菌噬菌体，绘制了宿主易感性决定因子的功能架构。这一并行遗传筛选揭示，感染所需因子在空间上呈连续分布，从外膜外层的表面结构一直延伸至细胞质深处的分子机器。耻垢分枝杆菌的四种主要外膜孔蛋白（Msp）被确定为46种不同噬菌体的主要候选受体家族，这是该类群中首次鉴定出的蛋白质受体。对不对称外膜双分子层的研究还表明，细胞包膜糖脂是14种噬菌体的候选受体，并可进一步细分至糖肽脂亚类。在分枝杆菌外膜下方，阿拉伯半乳聚糖充当5种噬菌体的候选次级受体，而内膜脂质转运蛋白MmpL11和全局性类核相关蛋白Lsr2则分别是14种和31种噬菌体的决定因子。主要孔蛋白基因的直接缺失会自发触发调控通路，上调原本沉默的备用旁系同源基因；相比之下，急性转录敲低可避免抑制性突变的积累，从而揭示未被掩盖的单基因依赖性。结构分析表明，宿主决定因子的利用与基于病毒全基因组的系统发育关系完全解耦，说明标准系统发育分组无法预测表面识别谱。最终，对这一宿主相互作用组的绘制揭示了一种进化策略，其中噬菌体靶向高度冗余或丰度较高的宿主分子机器，以利用其固有的生理弱点，从而为理性设计不易诱发逃逸的治疗性噬菌体鸡尾酒提供稳健的分子蓝图。
利用全基因组 CRISPRi 绘制耻垢分枝杆菌 mc²155 中分枝杆菌噬菌体相互作用决定因子图谱 | bioRxiv
跳转至主要内容
首页
关于
投稿
提醒 / RSS
搜索此关键词
高级搜索
最新结果
利用全基因组 CRISPRi 绘制耻垢分枝杆菌 mc²155 中分枝杆菌噬菌体相互作用决定因子图谱
查看 ORCID 个人资料
Flavien
Maucourt
，
查看 ORCID 个人资料
Colin
Lewis
，
查看 ORCID 个人资料
Alexey
Kazakov
，
Isabella
Murray
，
查看 ORCID 个人资料
Deborah
Jacobs-Sera
，
查看 ORCID 个人资料
Adam M.
Deutschbauer
，
查看 ORCID 个人资料
Katherine S.
Wetzel
，
查看 ORCID 个人资料
Michael
Niederweis
，
查看 ORCID 个人资料
Graham F.
Hatfull
，
查看 ORCID 个人资料
Vivek K.
Mutalik
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.09.757826
Flavien Maucourt
1
美国加利福尼亚州伯克利，劳伦斯伯克利国家实验室，环境基因组学与系统生物学部；
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
Flavien Maucourt 的 ORCID 记录
Colin Lewis
2
美国宾夕法尼亚州匹兹堡，匹兹堡大学，生物科学系；
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
Colin Lewis 的 ORCID 记录
Alexey Kazakov
1
美国加利福尼亚州伯克利，劳伦斯伯克利国家实验室，环境基因组学与系统生物学部；
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
Alexey Kazakov 的 ORCID 记录
Isabella Murray
1
美国加利福尼亚州伯克利，劳伦斯伯克利国家实验室，环境基因组学与系统生物学部；
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本站搜索此作者
Deborah Jacobs-Sera
2
生物学系
美国宾夕法尼亚州匹兹堡，匹兹堡大学科学系；
在 Google Scholar 上查找该作者
在 PubMed 上查找该作者
在本站搜索该作者
Deborah Jacobs-Sera 的 ORCID 记录
Adam M. Deutschbauer
1
美国加利福尼亚州伯克利，劳伦斯伯克利国家实验室环境基因组学与系统生物学部；
在 Google Scholar 上查找该作者
在 PubMed 上查找该作者
在本站搜索该作者
Adam M. Deutschbauer 的 ORCID 记录
Katherine S. Wetzel
3
美国佐治亚州亚特兰大，佐治亚州立大学生物学系；
在 Google Scholar 上查找该作者
在 PubMed 上查找该作者
在本站搜索该作者
Katherine S. Wetzel 的 ORCID 记录
Michael Niederweis
4
美国阿拉巴马州伯明翰，阿拉巴马大学伯明翰分校微生物学系，邮政编码 35294；
在 Google Scholar 上查找该作者
在 PubMed 上查找该作者
在本站搜索该作者
Michael Niederweis 的 ORCID 记录
Graham F. Hatfull
2
美国宾夕法尼亚州匹兹堡，匹兹堡大学生物科学系；
在 Google Scholar 上查找该作者
在 PubMed 上查找该作者
在本站搜索该作者
Graham F. Hatfull 的 ORCID 记录
Vivek K. Mutalik
5
美国加利福尼亚州伯克利，劳伦斯伯克利国家实验室环境基因组学与系统生物学部；美国加利福尼亚州伯克利，劳伦斯伯克利国家实验室生物系统与工程部
在 Google Scholar 上查找该作者
在 PubMed 上查找该作者
在本站搜索该作者
Vivek K. Mutalik 的 ORCID 记录
通信联系方式：
vkmutalik{at}lbl.gov
摘要
信息/历史
计量指标
数据/代码
预览 PDF
摘要
噬菌体是细菌宿主的高度特异性捕食者，但调控其跨越……进入宿主的分子机制
结构复杂的分枝杆菌细胞包膜仍未得到充分阐明。我们在模式生物耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis）中，利用全基因组CRISPR干扰文库，针对涵盖系统发育代表性的70种分枝杆菌噬菌体，绘制了宿主易感性决定因子的功能架构图。这项并行遗传筛选揭示了感染所需因子在空间上的连续分布，从外膜外层的表面结构一直延伸至细胞质深处的分子机器。耻垢分枝杆菌的四种主要外膜孔蛋白（Msp）成为46种不同噬菌体的主要候选受体家族，代表了在该类细菌中首次鉴定出的蛋白质受体。对不对称外膜双分子层的研究还表明，细胞包膜糖脂是14种噬菌体的候选受体，并可进一步细分为糖肽脂相关亚谱系。在分枝菌膜下方，阿拉伯半乳聚糖是5种噬菌体的候选次级受体，而内膜脂质转运蛋白MmpL11和全局性类核相关蛋白Lsr2则分别是14种和31种噬菌体的决定因子。尽管主要孔蛋白基因的直接缺失会自发触发调控通路，上调原本沉默的备用旁系同源基因，但急性转录敲低能够避免抑制性突变的累积，从而揭示未被掩盖的单基因依赖性。结构分析表明，宿主决定因子的利用与基于病毒全基因组的系统发育关系完全脱耦，说明标准系统发育分组无法预测其表面识别谱。最终，这一宿主互作网络图谱揭示了一种进化策略：噬菌体靶向具有高度冗余性或高丰度的宿主分子机器，利用宿主固有的生理弱点，提供了坚实的分子
为理性设计不易发生抗性逃逸的治疗性噬菌体鸡尾酒提供蓝图。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://doi.org/10.6084/m9.figshare.34276770.v3
已声明的资助方信息
美国能源部，
，DE-AC02-05CH11231
版权
本预印本的版权所有者为作者／资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示本预印本的许可。
本预印本依据
CC-BY-NC 4.0 国际许可协议
提供。
返回顶部
上一篇
下一篇
发布于2026年10月12日。
下载 PDF
数据／代码
电子邮件
感谢您有意帮助传播 bioRxiv 上的内容。
注意：索取您的电子邮箱地址仅用于确认您是本文的发送者。
您的电子邮箱
*
您的姓名
*
收件人
*
请输入多个电子邮箱地址，每行一个，或以逗号分隔。
您将通过电子邮件发送以下内容
耻垢分枝杆菌 mc²155 中分枝杆菌噬菌体相互作用决定因素的全基因组 CRISPRi 图谱绘制
邮件主题
（您的姓名）向您转发了 bioRxiv 上的一个页面
邮件正文
（您的姓名）认为您可能希望浏览 bioRxiv 网站上的此页面。
您的个人留言
验证码
此问题用于验证您是否为人类访客，并防止自动提交垃圾信息。
分享
耻垢分枝杆菌 mc
2
155 中分枝杆菌噬菌体相互作用决定因素的全基因组 CRISPRi 图谱绘制
Flavien
Maucourt
，
Colin
Lewis
，
Alexey
Kazakov
，
Isabella
Murray
，
Deborah
Jacobs-Sera
，
Adam M.
Deutschbauer
，
Katherine S.
Wetzel
，
Michael
Niederweis
，
Graham F.
Hatfull
，
Vivek K.
Mutalik
bioRxiv
2026.10.09.757826；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.09.757826
分享本文：
复制
引文工具
全基因组 CRISPRi 图谱绘制：
耻垢分枝杆菌 mc²155 中分枝杆菌噬菌体相互作用的决定因素
Flavien Maucourt、Colin Lewis、Alexey Kazakov、Isabella Murray、Deborah Jacobs-Sera、Adam M. Deutschbauer、Katherine S. Wetzel、Michael Niederweis、Graham F. Hatfull、Vivek K. Mutalik
bioRxiv
2026.10.09.757826；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.09.757826
引文管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（带标签格式）
EndNote 8（XML 格式）
Medlars
Mendeley
Papers
RefWorks 带标签格式
Ref Manager
RIS
Zotero
推文小工具
Facebook 点赞
Google Plus +1
学科领域
所有文章
动物行为与认知
（8117）
生物化学
（18944）
生物工程
（15096）
生物信息学
（44995）
生物物理学
（22857）
肿瘤生物学
（19968）
细胞生物学
（27179）
临床试验
（138）
发育生物学
（14082）
生态学
（21281）
流行病学
（2067）
进化生物学
（25679）
遗传学
（16280）
基因组学
（23729）
免疫学
（18906）
微生物学
（42972）
分子生物学
（18238）
神经科学
（94521）
古生物学
（709）
病理学
（3014）
药理学与毒理学
（5152）
生理学
（8218）
植物生物学
（16166）
科学传播与教育
（2106）
合成生物学
（4611）
系统生物学
（10331）
动物学
（2408）
关键词：分枝杆菌噬菌体 · 耻垢分枝杆菌 · 全基因组CRISPRi筛选 · 宿主易感性 · 噬菌体受体 · 细胞包膜
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.09.757826v1?rss=1