海洋附生微生物群落作为微生物最密集、相互作用最活跃的载体,所蕴含的庞大未知物种与基因资源,迄今仍有待通过培养组学、单细胞技术与宏基因组学等手段进行系统性地挖掘与开发。为填补这一研究空白,中国海洋大学张伟鹏教授团队以青岛近海岩石表面附生微生物群落为对象,经138种碳源-氧浓度富集培养,结合宏基因组测序获得435个低丰度稀有(相对占比低于万分之一)菌株高质量基因组(图1)。通过双机器学习模型筛选,鉴定出305万余候选抗菌肽,其中1048个高可信度肽段具有独特序列与结构特征,展现出强耐酸碱性、抗蛋白酶水解性及低细胞毒性。实验证实其通过破坏病原菌细胞膜发挥作用,对多重耐药金黄色葡萄球菌等临床致病菌抑制效果显著,在小鼠感染模型中也表现出良好体内抗感染活性。该研究为新型抗菌药物研发提供了珍贵资源,也为从微生物暗物质中挖掘生物活性代谢物提供了新范式。相关成果发表于Microbiome(微生物学1区top期刊,IF=12.6)。中国海洋大学张伟鹏教授、丁维副教授为通讯作者,博士研究生范燊、卢洁为第一作者(图2)。
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-025-02326-0

图1 稀有附生微生物抗菌肽发掘流程。
图2 论文主要作者。

