嗜水气单胞菌双组分系统EnvZ/OmpR功能探究

为探究嗜水气单胞菌双组分系统的调控功能,通过同源重组法敲除嗜水气单胞菌双组分基因envZ/ompR,检测各菌株在不同盐浓度胁迫条件下的生长情况,采用结晶紫染色法比较各菌株的生物被膜形成能力,通过全血共培养试验评估各菌株抵御鱼血杀伤的能力;比较不同菌株感染斑马鱼的半数致死量(LD50),通过草鱼组织载菌量评判各菌株的侵袭能力,采用荧光定量PCR检测各脏器的促炎因子的转录水平。结果显示,在不同盐度条件下嗜水气单胞菌双基因缺失株ΔenvZ/ompR的生长没有显著差异,而其下游基因ompF和ompC的转录水平显著受到影响;ΔenvZ/ompR株的生物被膜形成能力以及抗鱼全血杀伤能力相较野生型都显著下降。ΔenvZ/ompR的斑马鱼刮伤感染LD50较野生型增长了4.8倍,致病力减弱,在草鱼腹腔感染中其全身扩散能力也较野生株显著减弱,并且ΔenvZ/ompR感染组草鱼脾脏、肝脏和肾脏中促炎因子TNF-α和IL-6的转录水平相对于野生株感染组均显著降低。上述结果表明嗜水气单胞菌双组分系统EnvZ/OmpR参与响应渗透胁迫,参与调控生物被膜形成,且在致病过程尤其是在宿主体内系统扩散过程中发挥重要作用。

双组分系统EnvZ/OmpR促进副溶血弧菌抵抗碱胁迫的作用机制

【目的】探究双组分系统(two-component system,TCS)EnvZ/OmpR对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)抵抗碱胁迫的作用机制。【方法】用SMART在线工具(https://smart.embl.de/)鉴定出副溶血弧菌基因组中的双组分系统EnvZ/OmpR,再利用同源重组技术将envZ和ompR基因分别进行缺失,构建相应回补株,比较各菌株的生长曲线来检测相应基因对细菌适应高渗透胁迫和碱胁迫的作用,并结合qRT-PCR及荧光检测系统,筛选参与EnvZ/OmpR抵抗碱胁迫的下游靶基因,鉴定该双组分系统对下游基因的调控机制。【结果】在副溶血弧菌基因组中鉴定出vp0155/vp0154编码EnvZ/OmpR双组分系统同源蛋白。ΔompR菌株在高渗透胁迫和碱胁迫中的生长能力明显弱于野生株,而回补株CΔompR、ΔenvZ和CΔenvZ菌株生长能力与野生株类似。在ΔompR菌株中,孔道蛋白基因vp1218、vp0493、vpa1745、vpa0085与vpa1308的转录水平均明显低于野生株,并且发现这些孔道蛋白基因缺失株(Δvpa1308除外)在碱性环境中生长能力均明显弱于野生株。OmpR蛋白可直接抑制调控因子AphB基因转录,而ΔaphB菌株在碱胁迫中的生长能力明显强于野生株。此外,AphB蛋白可直接抑制孔道蛋白基因vp0493和vpa0085转录。【结论】双组分系统EnvZ/OmpR促进副溶血弧菌抵抗碱胁迫,其中OmpR蛋白可通过抑制调控因子AphB的表达,以促进部分孔道蛋白的表达,从而增强副溶血弧菌抵抗碱胁迫的能力。

生防荧光假单胞菌2P24中EnvZ/OmpR双因子系统克隆与OmpR原核表达

用Mini-Tn5转座子随机突变荧光假单胞菌野生型菌株2P24,得到抗生素2,4二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphloroglucinol,2,4-DAPG)产量提高的突变体Sesu-25。对转座子侧翼序列分析表明,转座子插入到EnvZ/OmpR双因子系统的反应调节因子ompR基因。克隆得到包含完整EnvZ/OmpR系统,全长约为5.9 kb的DNA片段。该双因子系统中的envZ基因和ompR基因与P.fluorescens F113的envZ基因和ompR基因同源性分别为93%和96%。将ompR基因克隆到表达载体pET-22b(+)中,得到重组表达载体pET-ompR。将pET-ompR转入Escherichia coli BL21中得到重组菌株BL21-ompR,用IPTG诱导表达和亲和柱层析法纯化的OmpR蛋白,经SDS-PAGE电泳分析表明ompR基因得到成功表达和纯化。