金黃色葡萄球菌GdpS蛋白與致病性相關的調控功能研究.pdf

1、金黃色葡萄球菌是一種非常重要的人體致病菌，可以引發(fā)一系列疾病，從普通的皮膚類感染疾病，如丘疹、膿皰病、疔瘡、燙傷樣皮膚綜合癥，到可以致死的系統(tǒng)性感染疾病如肺炎、腦膜炎、骨髓炎、中毒性休克綜合癥以及敗血癥等。金黃色葡萄球菌之所以能成為重要致病菌并引發(fā)如此眾多的疾病感染，主要原因在于可以表達和分泌大量的毒性因子。這些毒性因子主要包括分泌型蛋白：絲氨酸/半胱氨酸蛋白酶、核酸酶、溶血素、腸毒素、脂肪酶、凝固酵素，和細胞表面蛋白：蛋白質A(pro

2、teinA)，纖維蛋白原/膠原質-連接蛋白等。 近年來，3’，5’-環(huán)二鳥苷酸(c-di-GMP)信號分子調控系統(tǒng)受到越來越多的關注。c-di-GMP最早作為木葡糖醋酸桿菌纖維素合成酶的別構激活子被發(fā)現(xiàn)，目前已被認定為廣泛存在于細菌當中的第二信使信號分子，參與多種復雜的生理活動的調控。c-di-GMP是由一系列含有GGDEF結構域的蛋白合成并由含有EAL或者HD-GYP結構域的蛋白降解。盡管在很多細菌當中c-di-GMP做為第二

3、信使行使功能已經被深入的研究，但是在一些低GC含量的革蘭氏陽性細菌當中，c-di-GMP究竟扮演什么樣的角色需要更多的研究來揭示。 全基因組測序信息顯示金黃色葡萄球菌的基因組只編碼了一個GGDEF結構域蛋白(GdpS)，而沒有EAL或者HD-GYP結構域的蛋白。本研究采用生物基因芯片、實時熒光定量PCR等技術比較野生型金黃色葡萄球標準菌株NCTC8325與其gdpS基因敲除株的基因表達差異。結果顯示金黃色葡萄球菌中唯一的GGDE

4、F結構域蛋白(GdpS)影響了一些毒性基因的表達。在gdpS基因敲除株中，一系列毒性因子的轉錄水平發(fā)生了變化，例如絲氨酸/半胱氨酸蛋白酶、纖維蛋白原連接蛋白，尤其是蛋白A(proteinA，Spa)。蛋白A是金黃色葡萄球菌中的一種重要的胞壁蛋白，可以和多種哺乳動物的免疫球蛋白IgG的Fc端結合并被認為是金黃色葡萄球菌免疫逃避機制的重要組成元件，蛋白A的致病性已通過多種動物模型得到證實?；诘鞍譇的重要性，本研究對GdpS影響其表達的機制

5、進行了更深入的探求。在gdpS敲除株中，編碼蛋白A的基因spa的轉錄水平降低了約8倍。有趣的是，spa的一個正調控因子sarS的轉錄水平在gdpS敲除株中也有所下降，表明gdpS影響spa的表達可能通過sarS。為了證明這一點，我們在gdpS敲除株中轉入含有編碼全長gdpS的序列的互補質粒，結果發(fā)現(xiàn)spa和sarS的轉錄水平被都回補到了野生型的水平。而另一方面，同樣作為spa表達的調節(jié)因子的agr、sarA、sarT和rot的轉錄水平在