ZnuA基因缺失对致病性大肠杆菌生物学特性的影响

目的为研究Zn 2+转运系统ZnuABC关键分子ZnuA对致病性大肠杆菌生物特性的影响。方法利用λRed同源重组方法构建大肠杆菌CL-1菌株ZnuA基因缺失菌株,对比ZnuA基因缺失前后大肠杆菌生长、生化特性的改变,以及大肠杆菌的生物被膜产生、抗生素敏感性及其对结肠腺癌细胞的黏附能力的差异。结果成功构建大肠杆菌CL-1菌株ZnuA基因缺失菌株CL-1ΔZnuA和回补菌株CL-1ΔZnuA/pZnuA,生长曲线结果显示,在低浓度Zn 2+条件下,CL-1ΔZnuA的生长明显弱于野生型菌株和回补菌株,但生化特性无改变。生物被膜形成测定试验结果显示,ZnuA基因缺失能够减少40%大肠杆菌生物被膜形成能力,并明显增加大肠杆菌对氧氟沙星的敏感性。黏附试验结果显示,在细菌培养时添加螯合剂处理,缺失菌株CL-1ΔZnuA对CaCO-2细胞的黏附能力明显下降。小鼠模型显示,ZnuA基因缺失会引起大肠杆菌毒力的显著下降。结论锌获取蛋白ZnuA的缺失会导致大肠杆菌多种生物特性的改变,揭示了锌元素对致病性大肠杆菌致病的重要作用,为后续大肠杆菌病的防控提供了依据。

铜绿假单胞菌cntRLMN操纵子介导锌离子摄取的功能鉴定

【目的】本研究以铜绿假单胞菌PAO1(Pseudomonas aeruginosa PAO1,菌种编号ATCC15692)为对象,研究cntRLMN在锌离子摄取中的功能。【方法】在ΔznuBC的基础上,以同源重组的方法构建了cntRLMN的各种突变菌株,通过质粒接合转移的方法构建其互补菌株及lacZ转录融合报告菌株,运用β-半乳糖苷酶酶活检测研究了Zur蛋白对cntRLMN的转录调控,凝胶阻滞实验(EMSA)检验Zur蛋白与cnt启动子及cnt启动子的突变片段的体外结合,并进一步通过生长曲线分析对cntRLMN中cntR、cntL、cntN等基因的锌离子摄取功能进行了分析和鉴定。最终,通过构建大蜡螟幼虫的侵染模型来研究cntRLMN对铜绿假单胞菌毒力发挥的影响。【结果】lacZ转录融合的酶活分析显示cntRLMN受Zur蛋白的负调控,其表达以Zur蛋白依赖的方式受锌离子饥饿的诱导;EMSA实验的结果显示cntRLMN的启动子可以与His-Zur结合形成DNA-蛋白质复合体,结合位点为GCGTTATAGTATATCAT;生长曲线和大蜡螟幼虫侵染实验的分析结果显示ZnuBC和CntRLMN的功能存在互补性,仅znuBC和cntRLMN双缺失突变时菌株在限锌培养条件下的生长和对大蜡螟幼虫的毒性才受到显著抑制,说明CntRLMN代表另一种独立的锌离子摄取系统。【结论】cntRLMN是受Zur直接负调控的另一种独立的铜绿假单胞菌锌离子摄取系统,对铜绿假单胞菌毒力的发挥起重要作用。

铜绿假单胞菌锌离子摄取系统的研究进展

锌作为一种结构、催化和信号的成分,在许多生理过程中起着关键的作用。它也是病原微生物生长所必需的,不但参与病原微生物代谢和各种毒力因子的调控,而且是病原微生物在宿主中感染和定殖所必需的。铜绿假单胞菌侵染宿主发挥毒力时,宿主会采取营养免疫的策略来限制体内环境中游离的锌离子浓度而抑制该病原菌的感染和定殖。反过来,铜绿假单胞菌则通过自身的锌离子摄取系统克服宿主的营养免疫防御。本综述重点介绍了铜绿假单胞菌中已知的3种锌离子摄取系统(ZnuABC摄取系统、HmtA摄取系统和CntRLMN摄取系统)和锌摄取调控蛋白Zur,同时分析了其他潜在的锌离子摄取途径,并进一步阐述了铜绿假单胞菌锌离子摄取系统在其侵染宿主发挥毒力时和抵御宿主营养免疫时发挥的重要作用。系统总结铜绿假单胞菌对锌离子的摄取过程,旨在为靶向锌离子摄取系统的新型抗铜绿假单胞菌药物的开发提供指导。