为了控制细胞过程并阻碍免疫系统，嗜肺军团菌(Legionella pneumophilia)是臭名昭着的军团病的原因，它会释放出数百种酶。歌德大学的生物化学家现在已经阐明了细菌效应物相互作用的重要细节。他们发现了调节酶SidJ如何控制其他危险的毒力因子。

在过去二十年中，军团病的发病率有所增加。军团菌的自然栖息地是淡水生物群落，它们主要以变形虫形式繁殖。此外，军团菌还可以在水箱或管道中定居，并通过维护不良的空调系统进行扩散。受污染的气溶胶被释放到空气中并引发感染。病原体引起肺炎，其在老年患者或免疫系统较弱的个体中通常是致命的。

使军团菌如此危险的原因是它能够通过分泌毒力因子在免疫系统的吞噬细胞中繁殖。这些效应物中的一些 - 被称为SidE家族的酶 - 是如此有毒，如果没有严格的控制，它们会立即杀死它们的宿主细胞。然而，由于军团菌需要宿主细胞繁殖，它已经开发出精确计量SidE酶活性的复杂机制。现在，歌德大学的科学家和格勒诺布尔在“自然”杂志上报道了这一过程的细节。

他们已经表明军团菌释放的调节剂SidJ可作为SidE酶的解毒剂，从而确保准确控制SidE活性。SidJ调节剂是谷氨酰酶，即它具有罕见的酶活性，允许氨基酸谷氨酸连接在一起形成链。在这种情况下，SidJ攻击SidE酶的中央谷氨酸并抑制其活性。到目前为止，人们对谷氨酰胺酶知之甚少 - 因此当他们发现正是这种类型的酶对军团菌的毒力因子的协调相互作用很重要时，科学家们更加惊讶。

“这是一个典型的例子，说明完全不可预测的结果如何推动研究。这些发现使科学成为一个令人着迷和令人兴奋的职业，”来自生物化学研究所II的Ivan Dikic教授和歌德大学Buchmann分子生命科学研究所的教授说。“我们只能通过在跨学科团队中工作，并将现代生物化学和蛋白质组学的方法与细胞和结构生物学技术相结合，获得对细菌感染复杂世界的分子理解。”

研究人员还揭示了SidJ如何在宿主细胞中被激活：它需要在哺乳动物细胞中发现的钙结合蛋白钙调蛋白。冷冻电子显微镜在解释钙调蛋白-SidJ复合物的结构中起重要作用。“谷氨酰胺酶作为一种蛋白质修饰进行了深入研究。我们的发现嗜肺军团菌正是使用这种机制来维持感染，这肯定会引发该领域的更多研究。例如，军团菌利用这种修饰来调节其他细胞过程的程度尚不清楚“在格勒诺布尔欧洲分子生物学实验室(EMBL)领导微观检查的Sagar Bhogaraju博士解释说。

迄今为止这种未知机制为研究抑制军团菌在宿主生物中的传播开辟了新的可能性。“我们目前正致力于通过开发谷氨酰胺酶抑制剂来选择性地消除SidJ。除了使用抗生素外，它们还可以防止吞噬细胞中嗜肺军团菌的传播，”Dikic解释说。