【摘要】：金黃色葡萄球菌是引起院內(nèi)感染和社區(qū)感染的重要人類病原菌。典型的金黃色葡萄球菌為球型，顯微鏡下可見排列成葡萄串狀，因此被稱為葡萄球菌。同時(shí)，由于它能產(chǎn)生一種金黃色的類胡蘿卜素而獲得了金黃色葡萄球菌的名稱。這種金黃色的類胡蘿卜素的色素（Staphyloxanthin）增強(qiáng)了細(xì)菌對(duì)氧化脅迫和對(duì)宿主嗜中性粒細(xì)胞吞噬的抵抗能力，可以幫助細(xì)菌逃避宿主的免疫系統(tǒng)，與細(xì)菌的毒力有著密切的聯(lián)系。 在我們實(shí)驗(yàn)室先前的研究工作中，我們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座子插入到檸檬酸合成酶citZ基因中導(dǎo)致金黃色葡萄球菌產(chǎn)生金黃色色素的能力顯著增強(qiáng)（在不含葡萄糖的TSB培養(yǎng)基中），暗示著金黃色葡萄球菌的檸檬酸循環(huán)對(duì)金黃色色素的產(chǎn)生具有重要的調(diào)節(jié)功能。在我的研究工作中，，主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下： 1、通過分子克隆、功能互補(bǔ)證實(shí)了citZ基因的突變影響了金黃色色素的產(chǎn)生。在調(diào)節(jié)方式上，發(fā)現(xiàn)在不含葡萄糖的TSB的培養(yǎng)基中，citZ基因負(fù)調(diào)節(jié)金葡菌金黃色色素的產(chǎn)生；而在含葡糖糖的TSB培養(yǎng)基中，citZ基因正調(diào)節(jié)金葡菌金黃色色素的產(chǎn)生。 2、通過分子克隆、功能互補(bǔ)進(jìn)一步證實(shí)了檸檬酸循環(huán)途徑中另一個(gè)關(guān)鍵基因，citG基因，也調(diào)節(jié)了金黃色葡萄球菌金黃色色素的產(chǎn)生并與citZ基因有類似的調(diào)節(jié)方式。 3、通過檢測金黃色葡萄球菌中乙酰輔酶A的含量，發(fā)現(xiàn)在不含葡萄糖的TSB的培養(yǎng)基中，citZ基因的突變導(dǎo)致了乙酰輔酶A積累。而在含葡萄糖的培養(yǎng)條件下，citZ基因的突變并沒有引起乙酰輔酶A的積累；相反，與野生型菌株相比，citZ基因突變體中乙酰輔酶A的含量顯著減少5倍左右。 4、利用分子克隆、功能互補(bǔ)證實(shí)了甲羥戊酸途徑中ispA基因是金黃色葡萄球菌產(chǎn)生金黃色色素所必須的。 5、利用HPLC分析甲羥戊酸途徑中的代謝產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)在不含葡萄糖的TSB的培養(yǎng)基中，citZ基因的突變導(dǎo)致有關(guān)甲羥戊酸途徑中的代謝產(chǎn)物的累積。 6、利用基因表達(dá)譜分析，發(fā)現(xiàn)citZ基因的突變影響了209個(gè)基因的表達(dá)。其中41個(gè)相關(guān)的基因上調(diào)；168個(gè)相關(guān)的基因下調(diào)。在上調(diào)的基因中有10個(gè)基因是與轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的，13個(gè)基因與代謝相關(guān)，7個(gè)基因與脅迫相關(guān)，4個(gè)基因與調(diào)節(jié)功能相關(guān)，假設(shè)蛋白的有9個(gè)基因涉及其他的功能有5個(gè)基因；在下調(diào)的基因中有35個(gè)基因是與轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的，14個(gè)基因與毒素表達(dá)相關(guān)，18個(gè)基因與脂肪酸代謝相關(guān)，16個(gè)基因與碳水化合物代謝相關(guān)，5個(gè)基因與甘油代謝相關(guān)，5個(gè)基因與三羧酸循環(huán)相關(guān)，2個(gè)基因與尿素代謝相關(guān)，3個(gè)硝酸鹽代謝相關(guān)，7個(gè)基因與調(diào)節(jié)功能相關(guān)，假設(shè)蛋白的有9個(gè)基因涉及其他的功能有3個(gè)基因。其中三羧酸循環(huán)涉及的5個(gè)基因可能與色素合成相關(guān)。 7、動(dòng)物感染實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)citZ基因的突變導(dǎo)致細(xì)菌的致病能力顯著降低。 這些結(jié)果初步表明檸檬酸循環(huán)可能通過調(diào)節(jié)乙酰輔酶A的流向進(jìn)入甲羥戊酸途徑，再進(jìn)入色素合成途徑，從而調(diào)節(jié)金黃色色素的產(chǎn)生；而且，檸檬酸循環(huán)與細(xì)菌的致病性密切相關(guān)。
【圖文】：

圖 1.金葡菌色素合成示意圖金葡菌有σA、σB和σH三種 Sigma 因子。σA為管家 Sigma 因子，σB選擇性 Sigma 因子。轉(zhuǎn)錄因子 sigma(B)（縮寫為 sigB，或用σB表示）可調(diào)子（如 coa、sarA、fnbA、clfA、sspA、hla 和 seb 等基因編碼的毒力蛋白）件（如 SarA、SarS 和 RNAⅢ）等多種基因的表達(dá)。此外，它還會(huì)影響抗氧色素合成、甲氧苯青霉素和糖肽類抗生素的耐藥性、生物膜形成、內(nèi)皮細(xì)胞一般常規(guī)的適應(yīng)性應(yīng)激和疾病進(jìn)程。金葡菌 STX 的產(chǎn)生由 sigB 基因控制。敲除的菌株在不能合成色素，呈白色[7]，毒性降低，對(duì)過氧化氫和 UV 敏感血活性增強(qiáng)，易形成微菌落和生物膜。STX 的生物合成由 crtOPQMN 操縱子2），crtO 上游啟動(dòng)子依賴σB[8-9]。

圖 1.金葡菌色素合成示意圖金葡菌有σA、σB和σH三種 Sigma 因子。σA為管家 Sigma 因子，σB和選擇性 Sigma 因子。轉(zhuǎn)錄因子 sigma(B)（縮寫為 sigB，或用σB表示）可調(diào)控毒子（如 coa、sarA、fnbA、clfA、sspA、hla 和 seb 等基因編碼的毒力蛋白）和調(diào)件（如 SarA、SarS 和 RNAⅢ）等多種基因的表達(dá)。此外，它還會(huì)影響抗氧化應(yīng)色素合成、甲氧苯青霉素和糖肽類抗生素的耐藥性、生物膜形成、內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)化一般常規(guī)的適應(yīng)性應(yīng)激和疾病進(jìn)程。金葡菌 STX 的產(chǎn)生由 sigB 基因控制。sigB敲除的菌株在不能合成色素，呈白色[7]，毒性降低，對(duì)過氧化氫和 UV 敏感，血活性增強(qiáng)，易形成微菌落和生物膜。STX 的生物合成由 crtOPQMN 操縱子控制2），crtO 上游啟動(dòng)子依賴σB[8-9]。
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R373

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本文編號(hào)：2522334