学术笔记

【学术笔记】Perturbing host cell pathways with pathogenic effectors

2025-10-16    点击:
图片  

◆ ◆ ◆ ◆

【学术笔记】Perturbing host cell pathways with pathogenic effectors



本次报告由加拿大多伦多大学的 Mikko Taipale 教授主讲,题为 “Perturbing host cell pathways with pathogenic effectors”。报告围绕病原体效应蛋白(pathogenic effector proteins)如何干扰宿主信号通路展开,重点介绍了Taipale团队在系统解析病原效应机制方面的最新研究进展。

图片    

图一、Taipale教授给予精彩报告

【精彩回顾】

Taipale 教授指出,效应蛋白是病毒、细菌及寄生虫等病原体用以操纵宿主细胞功能的重要毒力因子。它们能够调控宿主细胞信号传导、改变免疫反应以及干扰关键的细胞稳态过程,从而帮助病原体逃避免疫监视并建立感染。然而,尽管效应蛋白在感染及疾病发生中起核心作用,目前对其的认识仍非常有限。已知人类病原体超过 2000 种,但被深入研究的效应蛋白仅来自极少数典型病原体。这意味着仍有大量潜在效应分子尚未被探索,它们可能在感染、炎症甚至癌症发生中发挥重要作用。

为系统性解决这一研究空白,Taipale 团队构建了一个创新性的功能基因资源——效应蛋白开放阅读框文库(effector ORFeome, eORFeome)。该文库是一个覆盖面极广的物理克隆集合,包含来自数百种病毒、细菌及寄生虫的超过10,000个ORFs,代表这些病原体的效应蛋白编码基因。eORFeome 平台使研究者能够在体外对上万种效应蛋白进行 平行功能筛选(parallel functional screening),并系统评估它们对宿主信号通路的影响。

报告中,Taipale 教授介绍了团队使用慢病毒文库系统(pooled lentiviral screens) 在人类细胞中开展的大规模筛选实验。研究重点分析了这些效应蛋白如何调控宿主的核心信号通路,包括 NF-κB 通路、cGAS-STING 先天免疫感应通路、p53 细胞应激通路、MHC-I 抗原呈递途径,以及与细胞凋亡(apoptosis)和焦亡(pyroptosis) 相关的程序性死亡信号。筛选结果揭示出多个此前未知的效应蛋白,它们可通过多样化的分子机制选择性靶向不同信号模块,表现出病原体通过“劫持”宿主防御系统来促进感染的复杂策略。

图片    

图二、Taipale教授使用慢病毒文库系统在人类细胞中开展筛选

Taipale 教授强调,许多效应蛋白不仅影响感染相关通路,也与更广泛的人类疾病过程密切相关。例如,某些效应蛋白的作用靶点与癌症和自身免疫疾病中的信号节点高度重叠,这提示病原体可能通过长期干扰宿主信号网络,引发或加重慢性疾病状态。这一发现为理解感染与肿瘤、免疫失调等疾病之间的分子联系提供了新的思路。

此外,报告还展示了 eORFeome 平台的可拓展性。研究团队计划进一步结合转录组、蛋白质组及相互作用组学分析,构建系统性的效应蛋白-宿主通路网络图谱,以揭示不同病原体如何通过相似或交叉的机制影响宿主信号调控。这种全局视角将为感染生物学、免疫调控及病原体进化研究带来重要推动。

图片    

图三、Taipale教授展示eORFeome平台

总体而言,本次报告具有以下亮点:

1.建立了目前规模最大的病原体效应蛋白ORF资源库,为系统功能筛选提供了强大实验基础。

2.系统揭示了效应蛋白对多条宿主信号通路的调控机制,丰富了对病原体与宿主互作的理解。

3.展现了感染机制与肿瘤、自身免疫疾病等慢性病之间潜在的分子关联。

4.通过大规模筛选方法,构建了研究病原体分子功能的可推广技术范式。

本报告不仅为研究者提供了理解病原体如何干扰宿主信号网络的系统框架,也展示了高通量筛选与功能基因组学结合在感染生物学研究中的巨大潜力。


图片