近日，南開大學傳染病溯源預警與智能決策全國重點實驗室/泰達生物技術研究院劉斌教授、王磊教授領導的課題組首次揭示了蛋白琥珀酰化修飾在細菌生理功能（致病性調控）中的重要作用，并報道了原核生物中第一個催化琥珀酰化修飾的轉移酶，極大拓展了對于細菌致病性調控機制的認識。該研究成果以“Microbiota-derived succinate promotes enterohaemorrhagic Escherichia coli virulence via lysine succinylation”為題發表于微生物領域國際知名期刊《自然·微生物學》（Nature Microbiology）。

賴氨酸琥珀酰化是一種近年來備受關注的翻譯后修飾，參與真核細胞中代謝調節、表觀遺傳調控、信號傳導等生理過程。琥珀酰化修飾會在修飾殘基上產生兩個單位的電荷變化，類似于磷酸化的效果；同時，它還會引入一個體積較大的基團，顯著改變蛋白質的結構和功能。盡管琥珀酰化修飾在腫瘤、肝臟疾病、神經疾病、代謝性疾病和植物脅迫等領域中已被廣泛研究，但其在細菌中的生物學意義和調控機制卻鮮為人知。

團隊在重要病原體—腸出血性大腸桿菌（EHEC）中首次發現，蛋白琥珀酰化修飾可以直接調控細菌在宿主體內的致病能力。研究發現，當EHEC進入宿主體內后，腸道菌群產生的琥珀酸會誘發EHEC中一個關鍵調控因子PurR的K24和K55位點上的琥珀酰化修飾水平的顯著提高。這一修飾水平的升高會解除PurR對細菌關鍵致病因子—三型分泌系統表達的抑制作用，從而增強EHEC對腸黏膜上皮細胞的粘附能力，并在動物模型中顯著提高EHEC的腸道定植能力和引發的組織病理損傷。此外，通過生物信息分析和一系列生化實驗，團隊成功鑒定了催化PurR琥珀酰化修飾的轉移酶，這是原核生物中第一個被報道的催化琥珀酰化修飾的轉移酶，填補了該研究領域的空白。

該研究工作不僅揭示了琥珀酰化修飾在細菌致病性調控中的重要作用、為研究腸道微生態與病原菌相互作用提供了新的視角，還為未來開發針對細菌感染的新型治療策略提供了理論基礎，具有重要的科學意義。

本工作南開大學為第一完成單位，南開大學劉斌教授、王磊教授、黃笛副研究員及天津醫科大學張鍇教授為論文的共同通訊作者。相關工作得到了國家自然科學基金委項目、天津市科技重大專項等的資助。