近日，西北大学生命科学学院张亚妮教授团队在Nucleic Acids Research（IF=16.7）期刊上发表了题为“A plasmid-encoded inactive toxin–antitoxin system MtvT/MtvA regulates plasmid conjugative transfer and bacterial virulence in Pseudomonas aeruginosa”的研究论文（https://doi.org/10.1093/nar/gkaf075），该研究系统阐述了一个质粒编码的II型失活毒素-抗毒素（Toxin-antitoxin, TA）系统MtvT/MtvA（MtvTA）对质粒水平转移和细菌致病性的调控机制。

接合型质粒是细菌耐药基因传播的主要载体，也是细菌基因组进化的主要驱动者。TA系统通常由稳定的毒素和不稳定的抗毒素组成，毒素蛋白能够作用于基本细胞进程来杀死或抑制细菌生长。TA系统广泛存在于接合型质粒上，可通过“分离后致死效应”（Post-Segregational killing，PSK）来维持质粒的稳定性。目前TA系统被分为八种类型，其中II型是分布最广和研究最多的TA系统。

研究团队分离发现了一株临床多重耐药铜绿假单胞菌PAD8（P. aeruginosa PAD8），该菌株含有一个大小为140, 000 bp的接合型质粒pPAD8。序列分析发现质粒pPAD8上编码了一个II型TA的MtvTA系统。虽然MtvT被注释为毒素蛋白，但在本研究中并未发现其毒性，因此，研究认为MtvTA为一个失活的II型TA系统。研究发现缺失mtvTA后，pPAD8质粒从原始宿主PAD8向模式菌株PAO1的转移效率显著增加。进一步的研究表明，MtvTA复合物可与接合转移系统dot/icm基因簇的启动子区域结合，从而负调控质粒的接合转移。研究认为细菌通过MtvTA系统严格调控质粒水平转移，来降低宿主能量负担，以增加细菌环境的适应性。

此外，MtvA表现出广泛的调控功能，MtvA与MtvT结合组成一个调控复合物MtvTA，其直接结合于exsA启动子正调控III型毒性分泌系统，也可直接结合于rsmY/rsmZ启动子正调控VI型毒性分泌系统。同时MtvTA还间接调控细菌群体感应系统核心基因lasI的表达而影响绿脓菌素的生物合成，从而影响宿主细菌的致病性。与此同时，研究也发现MtvTA对宿主菌生理功能的影响受宿主菌遗传背景所决定，其在模式菌株PAO1和原始宿主菌株PAD8中的调控基因表现出一定的宿主差异。该研究不仅拓展了对质粒编码TA系统的认识，而且为了解院内环境下质粒接合转移机制和以及其对宿主菌致病性的影响提供了新的思路。

该研究不仅拓展了对质粒编码TA系统的认识，而且为了解院内环境下质粒接合转移机制和以及其对宿主菌致病性的影响提供了新的思路。

西北大学博士李蒙（现工作于西安市第五医院）为第一作者，张亚妮教授和王铁涛副教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和陕西省自然科学基金重点项目的资助。

参考文献：Li, M., Guo, H., Wang, L., Tao, R., Song, G., Cao, L., Yan, W., Wu, Z., Liu, Q., Chen, Y., Gong, L., Wang, T., & Zhang, Y. (2025). A plasmid-encoded inactive toxin-antitoxin system MtvT/MtvA regulates plasmid conjugative transfer and bacterial virulence in Pseudomonas aeruginosa. Nucleic acids research, 53(4), gkaf075. https://doi.org/10.1093/nar/gkaf075.