銅綠假單胞菌PAO1的酰基轉(zhuǎn)移酶編碼基因PA3242的功能研究.pdf

1、銅綠假單胞菌是一種常見的臨床機(jī)會(huì)致病菌，引起了全球約10％的臨床感染。感染該類病菌的患者通常免疫力低下，且致死率極高。另外在治療過程中，該類致病菌會(huì)迅速對(duì)抗生素類藥物產(chǎn)生抗性，針對(duì)該種病原菌感染的治療形勢(shì)不容樂觀。
　　銅綠假單胞菌擁有多種抗性機(jī)制，其中外膜的低滲透性是其產(chǎn)生高耐藥性的主要因素之一。外膜外側(cè)的主要結(jié)構(gòu)為脂多糖(LPS)，該物質(zhì)由類脂A、核心寡糖和O抗原構(gòu)成，其中類脂A不僅是內(nèi)毒素活性成分，同時(shí)還將脂多糖(LPS)緊

2、密地錨定在外膜上，有效地維持了外膜的穩(wěn)定性與完整性。近年有關(guān)于類脂A的研究表明:該分子可影響多種病原菌的生長(zhǎng)、抗生素抗性、毒性以及免疫原性等諸多生理特性。
　　實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)現(xiàn)PA0011基因的缺失可顯著影響PAO1的抗生素抗性與毒性，據(jù)PAO1官方網(wǎng)站推測(cè)，該基因?yàn)轭愔珹酰基轉(zhuǎn)移酶HtrB同源基因。將HtrB與PAO1基因組進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn)另一個(gè)基因PA3242。該基因與HtrB的具有高達(dá)47％的同源性，預(yù)測(cè)其與PA0011共同參與P

3、AO1中類脂A結(jié)構(gòu)的二級(jí)?；揎?。
　　本課題以PA3242為主要研究對(duì)象，深入探究了該基因?qū)AO1生長(zhǎng)、抗生素抗性和毒性等諸多生理特性的影響，同時(shí)與PA0011進(jìn)行了比較，對(duì)PAO1中?；D(zhuǎn)移酶的作用機(jī)理有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。
　　PA3242對(duì)PAO1的生長(zhǎng)影響極大，該基因的缺失導(dǎo)致突變體PAO1(△PA3242)在37℃的生長(zhǎng)嚴(yán)重受限，且無法在溫度低于28℃的條件下存活，但PA0011的缺失卻對(duì)PAO1的生長(zhǎng)沒有任何

4、影響。
　　PA3242的轉(zhuǎn)錄水平隨溫度降低而升高，其在28℃下的轉(zhuǎn)錄水平是37℃條件下的5倍。雖然PA0011在低溫下的表達(dá)也有所升高，但表達(dá)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PA3242。
　　以上結(jié)果表明:PA3242對(duì)于菌體在低溫下的生存起到更為重要的作用。另外，PAO1中類脂A翻轉(zhuǎn)酶基因PA4997的過表達(dá)可恢復(fù)突變體PAO1(△PA3242)的生長(zhǎng)，表明PA3242很可能參與到類脂A的轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　PA3242的缺失會(huì)嚴(yán)重破壞外膜

5、的完整性與穩(wěn)定性并進(jìn)一步影響PAO1的抗生素抗性。由實(shí)驗(yàn)可知:雖然PA0011與PA3242的缺失均導(dǎo)致PAO1抗生素敏感性降低，但與PA0011相比，PA3242的缺失導(dǎo)致PAO1對(duì)更多種類的抗生素表現(xiàn)出更高的敏感性，同時(shí)對(duì)金屬螯合劑EDTA的耐受力也大大降低。
　　PA3242還可顯著影響PAO1的毒性。與PAO1和PAO1(△PA0011)相比，PAO1(△PA3242)的細(xì)胞毒性和致病性都顯著減弱。實(shí)驗(yàn)表明:PA3242的

6、缺失導(dǎo)致PAO1外膜畸變并丟失所有菌毛結(jié)構(gòu)，而突變體PAO1(△PA0011)仍保有部分菌毛并具有規(guī)則的外膜結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，突變體PAO1(△PA3242)喪失了叢動(dòng)、泳動(dòng)和蹭行能力，而突變體PAO1(△PA0011)僅從動(dòng)能力部分受限。
　　由以上結(jié)論可知:與PA0011相比，PA3242不僅能夠顯著影響PAO1抗生素抗性和毒性，它還極有可能參與到類脂A轉(zhuǎn)運(yùn)過程，并進(jìn)一步影響PAO1的生長(zhǎng)、菌體形態(tài)和菌毛裝配。表明該基因在