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。

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。