伤寒沙门菌LeuO调节蛋白研究进展

LeuO是伤寒沙门菌复杂调控网络的一个全局转录调节蛋白,其调控伤寒沙门菌许多参与生物过程的基因表达,尤其是可以调控帮助菌体在严苛环境下生存的基因。作为H-NS的备份LeuO根据不同的浓度作为活化剂和抑制剂差异性调节基因表达。LeuO还可诱导孔蛋白的表达,孔蛋白是一种良好的免疫原,当作为疫苗接种动物,刺激机体免疫系统发生免疫应答,产生特异性免疫力。论文重点围绕LeuO作为调节蛋白的调节机制和在免疫学以及其他相关最新研究成果进行综述,以期为该类研究的开展提供参考。     

核蛋白H-NS调控多重耐药鸡大肠埃希菌IncFⅡ质粒接合转移的分子机制

【目的】以临床分离的多重耐药鸡大肠埃希菌IncFⅡ质粒为研究对象,探究核蛋白H-NS调控其接合转移的分子机制,为控制IncFⅡ质粒介导的多重耐药基因水平散播提供理论依据。【方法】测定大肠埃希菌ATCC25922及4株重组菌（pBAD25922、F25922、FΔhns和FΔhns/phns）的生长曲线,比较hns对菌株的影响情况;分别以F25922、FΔhns和FΔhns/phns为供体菌,大肠埃希菌J53（耐叠氮钠）为受体菌,进行接合试验,并计算接合频率;采用实时荧光定量PCR检测各重组菌（F25922、FΔhns和FΔhns/phns）中IncFⅡ质粒接合转移相关基因（traM、traJ和traY）的mRNA表达量;构建LacZ融合报告菌株F25922/P_M（P_J/P_Y）、FΔhns/P_M（P_J/P_Y）和FΔhns/phns/P_M（P_J/P_Y）,分别测定不同菌株中3种基因（traM、traJ和traY）启动子P_M、P_J和P_Y的β-半乳糖苷酶活性;构建H-NS蛋白原核表达载体,采用镍离子亲和层析法分离纯化H-NS核蛋白,PCR扩增并纯化3种基因启动子区的DNA序列,利用电泳迁移率变动分析试验（EMSA）探明核蛋白H-NS调控IncFⅡ质粒接合作用的调控方式,预测H-NS与不同启动子的结合位点并用EMSA进行进一步验证。【结果】重组菌F25922和pBAD25922与大肠埃希菌ATCC25922的生长状况无明显差异,说明质粒pBAD和IncFⅡ均不影响宿主菌大肠埃希菌ATCC25922的生长;但是,缺失重组菌FΔhns和缺失回补重组菌FΔhns/phns的生长速度明显低于大肠埃希菌ATCC25922,表明hns的缺失导致菌株的生长适应性变差,但不影响菌株的存活。接合试验结果显示,FΔhns中IncFⅡ质粒的接合频率较对照菌F25922升高了1 279.33倍（P<0.001）,而FΔhns/phns中IncFⅡ质粒的接合频率虽未完全恢复到对照菌株的水平,但也明显低于FΔhns。实时荧光定量PCR结果显示,FΔhns中tra基因（traM、traJ和traY）的mRNA表达量均极显著高于对照菌株（P<0.001）,其中traJ的mRNA表达量最高,为F25922的1 510.14倍,其次为traY和traM,表达量分别为F25922的448.14倍和81.54倍,而回补株FΔhns/phns中不同基因的mRNA表达量均极显著低于FΔhns,与对照菌相类似。β-半乳糖苷酶活性测定结果显示,缺失报告菌株FΔhns/P_M（P_J/P_Y）中P_M、P_J和P_Y的β-半乳糖苷酶活性分别为5.66,10.45和21.91,均极显著高于对照菌F25922/P_M（P_J/P_Y）的相应启动子（P<0.001）,而回补报告菌株FΔhns/phns/P_M（P_J/P_Y）中P_M、P_J和P_Y的β-半乳糖苷酶活性极显著低于FΔhns/P_M（P_J/P_Y）,且均与对照菌株无明显差异。这些结果均表明hns对IncFⅡ质粒接合转移呈明显的负调控作用。EMSA结果显示,H-NS核蛋白均能明显阻滞3个tra基因启动子DNA的迁移,说明H-NS可直接与tra基因的3个启动子区结合;通过对结合位点的预测和EMSA进一步验证,证实H-NS核蛋白可与3个启动子区的AT富集区结合。【结论】H-NS核蛋白通过直接与IncFⅡ质粒的traM、traJ和traY的启动子区的AT富集区结合,抑制启动子活性,从而导致启动子下游相关转移基因traM、traJ和traY的表达量下降,结果明显抑制IncFⅡ质粒的接合转移。