豬地方流行性肺炎（Porcine enzootic pneumonia，PEP）是由豬肺炎支原體（Mycoplasma hyopneumoni‐ae，Mhp）感染引起的一種豬慢性接觸性呼吸道傳染病，據(jù)報道，全世界家豬中Mhp 平均陽性率為30%～80%。每年由Mhp 持續(xù)性感染導(dǎo)致的呼吸道疾病、生長發(fā)育遲緩及抗生素治療費(fèi)用的增加，給全球養(yǎng)豬業(yè)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。

未折疊蛋白反應(yīng)（Unfolded protein response，UPR）是一種可以恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的細(xì)胞保護(hù)性信號通路，同時也能夠調(diào)用宿主先天免疫信號以應(yīng)對微生物的侵入。因此，UPR 在宿主與病原體的相互作用中起著重要作用。定位于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的GRP78 是UPR 的起始點(diǎn)，也是其標(biāo)志蛋白。靶向GRP78 而調(diào)控宿主UPR 以利于病原進(jìn)入宿主細(xì)胞或者促進(jìn)其增殖已經(jīng)成為病原體重要的致病機(jī)制之一。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所動物支原體團(tuán)隊2020 年曾在《Infection and Immunity》發(fā)表論文證實(shí)Mhp 進(jìn)化出了調(diào)控宿主UPR 以促進(jìn)其對宿主細(xì)胞黏附和感染的策略。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊近期發(fā)表在《Molecular Microbiology》的論文“Mycoplasma hyo‐pneumoniaemembrane protein Mhp271 interacts with host UPR protein GRP78 to facilitate infection”進(jìn)一步證實(shí)了Mhp 也選擇了直接靶向宿主細(xì)胞GRP78 以調(diào)控UPR 的方式，從而促進(jìn)了Mhp 的黏附和感染。

該研究首先確定了Mhp 的脂質(zhì)相關(guān)膜蛋白（LAMPs）組分中含有能夠抑制宿主UPR 的效應(yīng)蛋白。隨后在豬氣管上皮細(xì)胞表面檢測到了UPRGRP78 的大量表達(dá)，這表明GRP78 可能是Mhp 調(diào)控宿主UPR 的直接靶標(biāo)。利用免疫共沉淀試驗(yàn)（Co-IP）和質(zhì)譜分析鑒定出Mhp271 蛋白，并證實(shí)其能夠與宿主GRP78 相互作用，進(jìn)一步利用敲除試驗(yàn)和Farwestern 試驗(yàn)證明該相互作用依賴于Mhp271 的R1-2重復(fù)區(qū)。此外，采用關(guān)鍵氨基酸定點(diǎn)突變和Co-IP 試驗(yàn)對宿主GRP78 進(jìn)行功能區(qū)的分析，結(jié)果表明其N端的核苷酸結(jié)合域（ATPase）是與Mhp271 R1-2 相互作用的關(guān)鍵區(qū)域。Mhp271 與宿主GRP78 的這種相互作用，被證明能減少宿主防御素PBD-2 的產(chǎn)生，從而促進(jìn)Mhp 的黏附和感染。

該研究首次證明宿主GRP78 是Mhp 膜蛋白Mhp271 調(diào)控宿主UPR 的直接靶標(biāo)，并確定了Mhp271 在Mhp 毒力機(jī)制中發(fā)揮的新功能。這些研究結(jié)果進(jìn)一步加深了對Mhp 和宿主之間相互作用的理解，為Mhp 的分子致病機(jī)制提供了新的見解。