结核分枝杆菌转录调控蛋白Rv0827c(KmtR)调控靶点的初步研究

结核分枝杆菌(MTB)通过转录调控系统快速适应宿主的防御系统与环境变化,从而形成持续感染,但其机制不明。为研究转录调控蛋白Rv0827c与通过细菌单杂交预测的23种基因的启动子DNA在体内与体外条件下的结合情况,明确Rv0827c与已确定基因rv3616c启动子结合的影响因素,本研究利用PCR从MTB H37Ra株基因组DNA中扩增rv0827c基因后构建重组质粒pET-22b-rv0827c,经IPTG诱导表达和纯化后获得重组蛋白Rv0827c(rRv0827c),同时以MTB H37Ra株基因组为模板扩增23种基因的启动子。通过体外凝胶迁移试验(EMSA)和体内染色质免疫共沉淀试验(ChIP)对rRv0827c与这23种基因启动子的相互作用及其互作区域进行检测,结果显示,rRv0827c与23种启动子DNA均能结合,且rRv0827c能够特异性地结合rv3616c(espA)启动子DNA,并结合于其大沟区域;通过EMSA对影响rRv0827c和rv3616c启动子DNA结合的金属离子进行筛选显示,Ni^(2+)、Co^(2+)在体外抑制rRv0827c与rv3616c启动子的结合,而Cr^(3+)则促进二者的结合;表面等离子共振试验(SPR)也进一步验证rRv0827c能够特异性地结合rv3616c(espA)启动子DNA;利用MEME软件分析23种启动子DNA核苷酸序列的保守性,结果显示,4G和10G为rv3616c启动子DNA与rRv0827c互作的关键核苷酸位点。本研究首次揭示了rRv0827c与多基因启动子DNA结合的广泛性,且直接调控rv3616c的表达,进而可能影响MTB的毒力。这对完善Rv0827c的调控网络及深入解析Rv0827c的调控功能奠定了理论基础。