单核细胞增生李斯特菌PrfA蛋白转录调控毒力基因表达的分子机制

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes LM)属于典型的细胞内寄生革兰氏阳性菌,是WHO公布的四大食源性致病菌之一。LM不仅是人畜共患传染病李斯特菌病(listeriosis)的主要病原菌,也是研究胞内感染和细胞介导的免疫应答的模式细菌。绝大多数LM毒力基因的转录表达受到PrfA蛋白的调控。本文简单介绍了LM侵染宿主细胞必需的毒力基因及其产物;重点对毒力基因调节蛋白PrfA的结构和功能,PrfA调节毒力基因表达的主要方式最新进展进行了综述和讨论。

调控蛋白PrfA的单个氨基酸突变对单核细胞增生李斯特菌毒力基因转录水平的影响

PrfA是单核细胞增生李斯特菌(L.monocytogenes)中迄今为止发现的唯一一个调控绝大多数毒力基因转录表达的蛋白因子.为了深入研究PrfA结构和功能的关系,模拟一株自然界分离得到的PrfA组成型突变株P14A(血清型4b),将标准野生株EGDe(血清型1/2a)的PrfA第145位甘氨酸突变为丝氨酸(简称PrfA*),分别构建野生型PrfA和突变型PrfA*表达融合载体,提取并纯化相应蛋白用于体外转录,直接检测依赖于PrfA的毒力基因plcA,hly和actA启动子的转录活性;同时,将携带prfA和prfA*的载体分别电转化入prfA基因缺失菌株中,应用实时RT-PCR检测plcA,hly和actA体内转录水平.实验结果显示:突变型PrfA*蛋白明显增强了plcA,hly和actA启动子的体外转录活性;依赖于PrfA的毒力基因在携带突变型PrfA*蛋白的菌株中的体内转录水平远远高于携带野生型PrfA蛋白的菌株,说明PrfA第145位甘氨酸突变为丝氨酸后增强了PrfA蛋白与其靶基因的结合能力,从而提高其表达水平.

依赖PrfA转录调控的单核细胞增生李斯特菌毒力基因inlC启动子结构特点的初步研究(英文)

为了研究单核细胞增生李斯特菌毒力基因启动子的结构特点与转录调控因子PrfA蛋白之间的关系,应用PCR定点突变和重组PCR技术缺失了该菌毒力基因inlC启动子上可能与PrfA蛋白结合以及诱发转录起始相关的碱基序列,构建了一系列突变启动子与lacZ报告基因融合表达质粒,使lacZ基因的表达置于inlC突变启动子下,并分别电转化单核细胞增生李斯特菌野生株P14、PrfA蛋白高表达突变株P14a和prfA基因等位缺失突变株A42中,检测相应的β-半乳糖苷酶活性。结果表明:位于inlC启动子转录起始点下游22bp处的一段17bp的类似PrfA蛋白结合序列TTAACAGCGTTTGTTAA并没有增强和抑制PrfA转录调控活性的功能;甚至将其改造成“完美的”PrfA蛋白结合序列TTAACATTTGTTAA后,也不影响inlC依赖于PrfA的转录活性地表达;但是,如果缺失inlC启动子上原始的PrfA蛋白结合序列,则使inlC依赖于PrfA的转录活性完全丧失;另外,单核细胞增生李斯特菌毒力基因inlC和plcA依赖于PrfA的转录活性的表达也与启动子上PrfA蛋白结合区(PrfA-box)距离-10区的碱基个数有关:最适为22或23bp,长于23bp或短于22bp的突变启动子的依赖PrfA的转录活性大大降低,甚至没有活性。说明除PrfA蛋白结合序列外,受PrfA调控的毒力基因启动子上还可能存在其它尚未阐明的结构和序列影响PrfA蛋白的结合以及启动转录表达。

转录调控蛋白PrfA对两组新近发现的单核细胞增生李斯特菌基因的体外转录作用的研究(英文)

目的研究转录调控蛋白PrfA对两组新近发现的单核细胞增生李斯特菌基因的体外转录作用。方法利用本室近年来建立的体外转录系统,对两组基于转录基因组体内研究发现的5个可能的受PrfA不同调节的单核细胞增生李斯特菌基因进行了体外转录活性的研究。结果第一组中的hpt基因的体外转录活性受PrfA正调节,而其它4个基因既不被PrfA正调节也不被负调节。结论除hpt基因外,其它4个基因体外转录结果与体内实验不相一致,说明PrfA在体内可能通过复杂多样的非直接方式、或者还需要一些目前未知的因子来调控这些新近发现的基因的表达。