溶藻弧菌T3SS exsD基因敲除突变株构建及其表型特征

【目的】构建溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)中的调控蛋白操纵子ExsD基因缺失株,研究exsD缺失株表型特征。【方法】采用overlapPCR技术构建缺失株ΔexsD,PCR检测缺失株ΔexsD的遗传稳定性,比较缺失株与野生株之间的生长速度、泳动能力、胞外酶活性、药物敏感性、毒力,分别采用结晶紫和共聚焦电镜方法测定生物膜的差异变化,通过qRT-PCR方法分析exsD的缺失对T3SS效应蛋白Hop转录的影响。【结果】缺失株ΔexsD构建成功;与野生株相比,ΔexsD遗传稳定性和生长速度无显著差别,但泳动能力极显著上升(P <0.01),胞外蛋白酶活性显著上升(P <0.05),形成生物膜能力在24 h时提高(P <0.05);相比野生株,ΔexsD对米诺环素、庆大霉素、卡那霉素、多西环素、新霉素的敏感性从耐药变成中度敏感;ΔexsD缺失株的毒力显著上升,野生株对斑马鱼的半数致死剂量是缺失株的3.68倍。实时荧光定量结果显示,与HY9901野生型相比,exsD基因的缺失增加了效应蛋白Hop的转录表达。【结论】exsD基因对T3SS的致病性起负调控作用,为进一步阐明exsD基因在溶藻弧菌中的作用机理提供一定的理论基础。

副溶血弧菌密度感应系统调控exsA和exsD的分子机制

目的研究副溶血弧菌密度感应系统核心调控子AphA和OpaR对exsA和exsD的调控机制。方法提取野生株(WT)和调控子基因突变株(ΔaphA或ΔopaR)总RNA,采用引物延伸实验确定exsA和exsD的转录起始位点,并根据WT和突变株中引物延伸产物的丰度,判定AphA和OpaR对exsA和exsD的调控关系;将exsA和exsD的启动子区DNA序列克隆入pHRP309质粒无启动子区的β-半乳糖苷酶基因的上游,构建重组质粒,并将其分别转入WT、ΔaphA和ΔopaR中得到LacZ菌株,用β-半乳糖苷酶检测试剂盒检测并比较各LacZ菌株中β-半乳糖苷酶活性的差异来判断AphA和OpaR对exsA和exsD的调控关系;PCR扩增exsA和exsD的上游调控序列,并表达纯化His-AphA和His-OpaR重组蛋白,利用凝胶阻滞实验(EMSA)探究重组蛋白是否可结合到exsA和exsD的上游调控序列上,并采用DNase I足迹实验鉴定具体的结合位点。结果引物延伸实验结果显示,exsA和exsD各有一个转录起始位点,分别为C(-440)和C(-105)(翻译起始位点为+1),且在低密度生长条件下,AphA可激活它们的转录活性,而在高密度生长条件下,OpaR抑制它们的转录活性,随后的LacZ报告基因融合实验进一步确证了这种调控关系。体外的EMSA和DNaseⅠ足迹实验结果表明,His-AphA和His-OpaR均不能与exsA和exsD启动子DNA序列结合。结论低密度生长时,AphA间接激活exsA和exsD的转录;高密度生长时,OpaR间接抑制exsA和exsD的转录。