感受周围环境变化并适时调整胞内生命活动来适应环境是细菌能在多变环境下生存的关键。蛋白翻译后修饰（Post Tanscriptional Modification, PTMs）作为一种迅速、有效的信号传导方式参与调控细菌生命过程。2020年9月，山东第一医科大学（山东省医学科学院）李冰清团队在Cell Reports上首次报道了一种新型蛋白翻译后修饰——UMP化修饰（UMPylation），并进一步发现UMP化修饰调控分子伴侣功能，防止细菌在压力下因ATP耗竭而引起的死亡。

在发现YdiU蛋白家族催化UMP化修饰的基础上，李冰清团队继续对YdiU及UMP化修饰的功能进行探索。通过对野生沙门菌和YdiU敲除菌进行全菌蛋白组学分析，发现YdiU与沙门菌铁合成、鞭毛合成、毒力基因表达等生命过程密切相关。进一步研究证实YdiU可直接激活铁吸收通路并抑制细菌的鞭毛合成过程。通过UMP化修饰组学筛选，鉴定出UMP化修饰的底物为两种关键转录因子Fur和FlhDC。研究结果表明，UMP化修饰后，Fur和FlhDC蛋白均丧失了DNA结合活力，导致下游基因表达启动或关闭，进而启动铁吸收通路而关闭鞭毛合成通路。沙门菌感染细胞和小鼠的实验表明YdiU及其介导的UMP化修饰在沙门菌宿主内获取铁元素和免疫逃逸过程至关重要。

该工作获得了审稿人的高度评价：开启了细菌转录因子翻译后修饰调控的新篇章。

以上研究成果于2022年6月28日背靠背发表在微生物领域权威期刊mBio上（中科院一区TOP，影响因子7.867）。两篇论文中，李冰清为独立通讯作者。团队贾海红博士、宋楠楠博士、2018级硕士马玥及岳盈盈副研究员分别为论文的共同第一作者。山东第一医科大学（山东省医学科学院）为唯一通讯单位。本研究由国家自然科学基金（31900124，32000095，32170034）和山东第一医科大学（山东省医学科学院）学术提升计划（2019LJ001）等项目的资助。

原文链接：

https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.00207-22

https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.00249-22