噬藻体与蓝藻互作机制找到

科技日报讯 4月8日，记者从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学部教授周丛照课题组利用冷冻电镜单颗粒技术，解析侵染模式蓝藻鱼腥藻PCC 7120的肌尾噬藻体A-1(L)尾部机器的完整三维结构，揭示了噬藻体A-1(L)与其特异性宿主蓝藻相互作用的结构基础和分子机制。相关成果日前在线发表于《自然·通讯》。

频繁的人类活动引起水生生态系统中氮磷的输入量急剧增加，导致严重的水体富营养化，蓝藻大量繁殖形成水华。噬藻体作为特异性侵染蓝藻的噬菌体，与宿主相互作用可引发宿主细胞裂解或代谢重编程，参与水生生态系统的能量分流和物质循环、蓝藻种群密度和丰度调节等。然而，噬藻体通常具有极强的宿主特异性，且目前对噬藻体的研究主要集中在海洋噬藻体，对淡水噬藻体与宿主之间相互作用的深入研究仍然较少，极大限制了噬藻体的工程化改造。

鱼腥藻PCC 7120是一种丝状固氮蓝藻，是研究蓝藻的理想模式生物。A-1是一株肌尾噬藻体，能够特异性侵染鱼腥藻PCC 7120。因此，噬藻体A-1与鱼腥藻PCC 7120可作为研究噬藻体和蓝藻相互作用的理想模型。

在前期工作的基础上，研究人员进一步解析噬藻体A-1三组分尾部机器的结构，包括颈部、尾部和附着的纤维。通过结构分析结合生化实验，研究进一步鉴定了基板中心蛋白的双重水解活性和两种尾纤的受体结合活性。该研究有助于人们深入理解噬藻体与宿主蓝藻相互作用的分子机制，为将来开发环境友好型底盘噬藻体奠定理论基础。