细菌对植物防御具有双重保护作用

植物知道如何保护自己免受病原微生物的侵害。反过来，病原体有传感器来检测这种防御机制。当植物和病原体被锁定在决斗中时会发生什么

德国波鸿鲁尔大学和Forschungszentrum Jülich的一个团队研究了植物病原菌如何保护自己免受宿主的防御机制

研究人员专注于根癌农杆菌，这是一种常见的植物病原体，它使用两个传感器来检测活性氧——植物释放的有毒分子，以破坏入侵微生物的DNA、脂质和蛋白质。其中一种被称为OxyR的细菌传感器已经被详细描述

在目前的研究中，研究小组确定了第二个传感器的结构和功能，即LsrB。这一发现发表在《核酸研究》杂志的在线版上

该研究的主要作者Janka Schmidt博士说：“从长远来看，对细菌应激反应的深入了解可以促进对监管网络的有针对性的干预，既可以对抗感染，又可以优化生物技术中的有益细菌。”

活性氧，如过氧化氢，是一种常见的家用漂白剂和消毒剂，会对生物体产生氧化应激：它们会引发化学反应，对DNA、脂质和蛋白质造成损害。为了进行有效的防御，细胞必须首先检测活性氧的存在

这是通过氧化还原传感器实现的：能够进行可逆氧化（电子的捐赠）或还原（电子的获得）的分子。这些传感器依赖于特定的半胱氨酸侧链，可以在氧化和还原状态之间循环而不会受损

在根癌农杆菌中，两种已鉴定的传感器——OxyR和LsrB——都是转录因子，调节参与氧化应激反应的基因的表达

研究人员改造了没有氧化氧化还原传感器OxyR和/或LsrB的根癌农杆菌菌株。这些经过改造的细菌对活性氧物种敏感，感染植物的能力较弱，这突显了这两种传感器的重要性

为了了解LsrB的结构和功能，波鸿和Jülich的微生物学家、生物化学家和结构生物学家在Janka Schmidt博士和Franz Narberhaus教授的领导下联合起来

使用高分辨率冷冻电子显微镜图像，他们表明LsrB含有四个半胱氨酸残基，它们完美地定位形成两个氧化还原活性对。补充的生化分析进一步证实，LsrB具有氧化还原传感器的功能

与对活性氧有特异性反应的OxyR不同，LsrB似乎在协调氧化应激反应和毒力方面发挥着更广泛的调节作用。波鸿和Jülich的跨学科团队现在的目标是在未来更详细地解读这一角色 More information: Janka J Schmidt et al, Two redox-responsive LysR-type transcription factors control the oxidative stress response of Agrobacterium tumefaciens, Nucleic Acids Research (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf267

Journal information: Nucleic Acids Research