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蛋白的乙酰化修饰是蛋白质的一种重要的翻译后修饰，参与了细胞生命活动的各个方面。Sir2类蛋白是一类从原核生物到真核生物细胞都非常保守的蛋白。它隶属于依赖于NAD+的去乙酰化酶类。它调控的细胞生命活动包括细胞凋亡，染色质沉默，DNA损伤修复，新陈代谢和衰老等。目前研究已知在细菌体内存在大量的乙酰化蛋白，但是关于细菌Sir2类蛋白CobB的研究却仍然很少。现有关于此方面的研究主要包括CobB能调节乙酰辅酶A合成酶(Acs)的活性以及通过对大肠杆菌的趋化性反应调节蛋白CheY的去乙酰化作用来影响大肠杆菌的趋化性。
本研究是在上海交通大学系统生物医学研究院陶生策教授在大肠杆菌全蛋白芯片上筛选CobB底物蛋白结果上进行的。芯片结果发现大肠杆菌的GlmU蛋白(N-乙酰-D-氨基葡糖-1-磷酸乙酰转移酶)是CobB的底物蛋白。GlmU是原核生物特有的酶，对细胞壁的完整性具有重要影响，并与细菌生物膜形成有关，是细菌生长必需基因。在本研究中，我们利用蛋白免疫印迹杂交的方法验证了在体外CobB可以催化GlmU的去乙酰化。通过酶学实验，确定CobB可以通过降低GlmU乙酰化程度从而增强GlmU的酶活，并且通过遗传学实验发现，大肠杆菌K12ΔcobB基因敲除株生物膜有明显的形成缺陷。同时还发现ΔcobB基因敲除株体内GlmU的乙酰化程度明显高于野生型。我们从而推测CobB可以通过调节GlmU的活性影响大肠杆菌生物膜的形成。
大肠杆菌的生物膜与大肠杆菌在环境中的生存和其致病性息息相关。本研究的成果揭示出了CobB调节大肠杆菌生命活动的另一条线索，为大肠杆菌生物膜的形成及致病性的研究提供了新的思路。