2026年6月8日，广西微生物资源开发与利用技术创新中心/广西大学生命科学与技术学院病原微生物逆境适应与资源挖掘团队卢利宁副教授课题组在《通讯-生物学》（Communications Biology）上发表了题为“The peptidoglycan-binding domain regulates antimycobacterial activity of LysB by affecting its transportation and/or catalytic activity”的研究论文。该论文首次系统探究并揭示了肽聚糖结合结构域在调控分枝杆菌噬菌体宿主裂解酶LysB跨细胞转运及催化活性中的作用，深化了我们对分枝杆菌与噬菌体之间相互作用的理解。

在致病菌株耐药性日益严峻，包括结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌在内的致病性分枝杆菌严重威胁世界公共卫生安全的背景下，寻找抗生素之外的治疗手段成为当务之急。分枝杆菌噬菌体及来源于该类噬菌体具备抗分枝杆菌活性的生物大分子（如LysB）成为有前景的抗生素替代品。LysB在噬菌体生命周期末期发挥作用，用于裂解分枝杆菌以便噬菌体颗粒向环境释放。近期，LysB被反复证实具备显著抑制致病性分枝杆菌及耐药菌株的活性。然而，该活性在不同噬菌体来源的LysB上差异显著。例如，被较多研究的噬菌体D29 LysB表现出高效的抑菌活性，而TM4及Ms6的LysB却几乎无活性。另外，生物信息学分析显示肽聚糖结合结构域在LysB中广泛分布，然而该结构域的功能未知。并且，LysB的三维结构与角质酶高度相似，但后者不具备抗分枝杆菌活性。上述诸多现象使得赋予LysB抗菌活性的决定因素成为未解之谜，严重限制了高抗菌活性LysB的人工进化与临床应用。

该研究基于结构与功能关联分析，证实了包含肽聚糖结合结构域的N端结构域是TM4 LysB发挥抗分枝杆菌活性的关键结构域，其作用机制是介导TM4 LysB向其特异性底物—分枝菌酸-阿拉伯半乳聚糖-肽聚糖复合物（mAGP）转运，而该能力不依赖其自身的肽聚糖结合特性。并且，NTD也不影响TM4 LysB的催化活性。位于C端结构域的催化结构域包含一段进化高度保守的超二级结构（SSS）。SSS在结构上将LysB与角质酶区分开来，并赋予催化结构域肽聚糖结合能力。SSS可能通过促进LysB向mAGP层的高效转运显著调控TM4 LysB、D29 LysB和Ms6 LysB等多种LysB的抗分枝杆菌活性。基于此，进一步的蛋白质工程改造证实D29 LysB的SSS能够使原本具备较弱抗菌活性的LysB及原本无抗菌活性的部分角质酶获得显著的抗菌活性。然而，SSS调控LysB的抗菌活性是否有赖于肽聚糖结合能力仍待进一步研究。

本研究系统解析了肽聚糖结合结构域在调控 LysB 抗分枝杆菌活性中的作用机制，为后续深入揭示 LysB的催化机制提供了有价值的线索，并为快速进化高抗分枝杆菌活性的LysB提供了新视角和新思路。

广西大学生命科学与技术学院博士研究生张利君、硕士研究生张盈盈及已毕业的硕士研究生施羽为论文的共同第一作者。广西大学卢利宁副教授、武汉大学何正国教授为论文通讯作者。该研究得到了广西科技基地和人才专项（GuiKeAD22035037）、国家自然科学基金（32260034）、广西八桂青年拔尖人才培养项目（GXR-2BGQ2525054）和国家重点研发计划（2020YFA0907200）的资助。

文章访问链接：nature.com/articles/s42003-026-10471-x

一审一校 关家运

二审二校 覃文月

三审三校 李伟辉