胆酸是一种与宿主和微生物群相关的代谢物，具有调节宿主免疫力与微生物毒力的功能。它在宿主体内合成后会分泌进入肠道，微生物进一步代谢胆酸形成多样的初级和次级胆酸，这些胆酸在宿主免疫调节和抗菌等方面发挥作用。此外，胆酸还能够抑制肠道内沙门氏菌感染，但其作用蛋白靶点和作用机制尚不清楚。
美国Scripps Research的Howard C. Hang教授进行了一项研究，比较了不同胆酸对沙门氏菌感染的效果，并利用光交联探针和化学蛋白质组学技术研究了胆酸的结合蛋白和作用机制。
研究首先在HT-29结直肠腺癌细胞上测试了不同胆汁酸对沙门氏菌感染的作用，发现鹅去氧胆酸（CDCA）具有最强的抗感染效果。研究人员设计了一种带有光交联基团的CDCA探针，称为alk-X-CDCA，该探针也具有抗感染效果。此外，他们还设计了几种无抗感染效果的胆酸对应的光交联探针，并通过化学蛋白质组学实验鉴定和对比，发现仅在alk-X-CDCA组中与97个特异性蛋白发生交联，其中包括多个已知的毒力相关蛋白。
研究人员特别关注了HilD这一特异性蛋白，HilD被认为是沙门氏菌SPI-1致病岛基因表达的关键转录调节因子，能够形成二聚体并结合DNA调节转录过程。研究还发现，HilD的同家族蛋白与多种疏水代谢物相互作用，表明这一家族成员可能具有广泛的疏水代谢物作用能力。沙门氏菌中过表达的HilD-HA能够与CDCA探针发生交联，并且CDCA能够竞争交联信号，说明HilD是CDCA的相互作用蛋白。为了进一步寻找CDCA的作用区域，研究人员构建了HilD突变体库，发现N末端和Jelly roll基序区的突变会降低CDCA对HilD的抑制效果。通过不同突变位点的结合，研究人员发现HilD Q39E/N44D/H95L三联突变体对胆酸的抵抗力最强，这些位点位于推定的结合口袋处。
最后，研究人员使用HilD三联突变型和野生型进行了CDCA作用机制的研究，发现CDCA可以影响HilD的二聚化和DNA结合作用。此外，研究人员还通过使用HilD野生型和突变型的沙门氏菌侵染小鼠，发现突变型引起的感染更加严重，即使在饮食补充CDCA的情况下，突变型仍然比野生型具有更严重的致命性。这些结果表明，胆汁酸不仅可以调节宿主免疫过程，还可以调节沙门氏菌等致病菌的毒性基因，发挥抗感染的功能。
综上所述，这项研究通过光交联探针发现了胆汁酸CDCA与沙门氏菌中的蛋白HilD直接结合，并发挥抗感染的效果。
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