病原体的“分子武器库”：《Cell》揭示数千种效应蛋白的秘密

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华人学者一作！病原体的“分子武器库”：《Cell》揭示数千种效应蛋白的秘密% f2 U4 A$ e# v4 z
来源：iNature 2026-07-11 13:39
" L( ~$ `& q# U2 f2 o, a+ R研究团队开发了一个名为eORFeome的可扩展功能基因组学平台，整合了来自多种病毒、细菌和寄生虫的3835个效应蛋白开放阅读框。4 ~& a9 I; Y! R7 V9 r" H; s8 \. E; @
当病原体入侵人体时，它们并非被动挨打，而是会部署一种特殊的“分子武器”——效应蛋白。这些蛋白质由病原体基因编码，进入宿主细胞后，能够精准调控免疫反应、改变信号通路、劫持代谢过程，为自己创造有利的生存环境。
9 \8 W3 C% d5 I) f6 b! M+ P目前已知至少2000种病原体可感染人类，而随着基因组测序技术的普及，科学家已识别出数百万个病毒开放阅读框和数千种细菌效应因子。然而，绝大多数效应蛋白的功能仍是一片空白——它们就像一座未被勘探的“分子武器库”，蕴藏着巨大的科学价值。6 z$ X- _. B( n. ?3 E4 o
2026年6月30日，加拿大多伦多大学Mikko Taipale团队（冷赫为共同第一作者）在Cell 在线发表题为“Systematic discovery of pathogen effector functions across human pathogens and pathways”的研究论文，该研究填补了这一知识空白。研究团队开发了一个名为eORFeome的可扩展功能基因组学平台，整合了来自多种病毒、细菌和寄生虫的3835个效应蛋白开放阅读框。
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核心方法：高通量条形码筛选' f4 ^; f0 F/ K6 a3 t3 `
研究团队利用高通量条形码筛选技术，对这3835个效应蛋白进行了系统性功能分析，覆盖了NF-κB、凋亡、p53、cGAS-STING以及MHC I类等关键宿主通路。结果发现了数百个此前未被表征的效应蛋白的新功能，还揭示了已知效应蛋白的意外活性。
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) e5 H$ ]3 c. l8 `文章模式图（图源自Cell ）" e+ V6 j& Z9 l! w1 R# q& ?
具体发现：三个典型案例
5 y& G1 y! _9 _* p6 N研究验证了该方法的威力。他们鉴定出：
0 O0 `& f1 B6 Y& A9 D( B1 K& u6 YHHV6A病毒的U14蛋白是p53拮抗剂，能够抑制宿主细胞的凋亡程序；
5 O% Y, @7 {, yHHV7病毒的U21蛋白具有双重功能，既是STING通路的拮抗剂，又能抑制MHC-I抗原展示，帮助病毒逃避免疫识别；
4 Y4 i, q7 d6 @( C& n1 `. t9 N' B腺病毒的13.6K/i-leader蛋白是从头演化出的TAP抑制剂，能够阻断MHC-I抗原呈递。. F& t4 y2 L: c; V! Z
双重意义：基础研究与工具开发
: q% @% l# m- K+ w+ m这项研究的突破性在于，它不仅为系统性注释病原体效应蛋白建立了一个通用框架，揭示了跨越不同生物界的新宿主-病原体相互作用机制，还凸显了效应蛋白作为“进化优化的干扰因子”的巨大潜力——它们可能比传统的基因敲除或过表达手段更有效地调控细胞功能，成为研究和操控人类细胞通路的多功能工具。) C: l& p8 X$ f7 x
参考消息：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00704-X
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