Proceedings of the National Academy of Sciences（IF=9.412）2021/8/17

弗里德里希·席勒大学 生物信息学和分子植物学研究所 Maria Mittag课题组

藻类是碳固定的主要贡献者，构成了许多食物网的基础。在自然界中，它们的生长过程经常受到微生物的支持或抑制。假单胞菌的Pf-5蛋白通过环状脂肽orfamide A使藻类消亡，并改变其形态，抑制绿色单细胞藻类Chlamydomonas reinhardtii的生长。本文利用拉曼微观光谱学、基因组挖掘和突变分析的组合，研究人员发现了一种多烯类毒素——蛋白酶，它由P. protegens分泌，渗透到藻细胞中，并导致其原始eyespot系统的类胡萝卜素被破坏。因此，蛋白酶与orfamide A共同阻止了莱茵衣藻的趋光行为。P. protegens突变株由于缺乏蛋白酶，并不影响莱茵衣藻的生长和类胡萝卜素的生成。蛋白酶以直接和破坏性的方式发挥作用，裂解和杀死衣藻细胞。同时，在一个eyeless突变株和特殊的Gonium pectorale中也观察到蛋白酶的毒性作用。这些数据揭示一种双管齐下的分子策略，涉及一种环状脂肽和一种共轭四烯，由细菌用来攻击选定的衣藻。结合一些叶绿体的水华形成活动以及在50多个不同的假单胞菌基因组中存在蛋白酶基因簇，并且这些数据与藻类和假单胞菌之间的生态互作高度相关。

原文及链接：A polyyne toxin produced by an antagonistic bacterium blinds and lyses aChlamydomonad alga

DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.2107695118