表皮葡萄球菌生物膜形成分子机制的研究进展(3)

表皮葡萄球菌生物膜形成分子机制的研究进展

/期张青等：表皮葡萄球菌生物膜形成分子机制的研究进展M1.

!"#!"#$组成一个操纵子，!"#!"#$转录为一个多顺反子%&’!，!"#!、!"#"、!"##、!"#$分别编码()*!、()*"、()*#、()*$蛋白。()*!为+,-个氨基酸组成的跨膜蛋白，()*$为.//个氨基酸组成的疏水膜蛋白，可能为分泌蛋白。$%#&’()*"*""+,"#-.*,+,体外2(!合成实验表明，()*#为-01个氨基酸组成，()*!单独呈可使酶活性大大提高，可合成最大链长达-4个现低的’3乙酰葡糖胺转移酶活性，!"#!和!"#"共表达，残基的寡聚物。只有当!"#!、合成的多聚物才能与2(!特异性抗血清反应，还不!"#"和!"#$协同表达，清楚该多聚物是否为全长2(!链还是2(!合成的中间体。此.个基因中任何一个发生突变，生物膜都不能形成。()*#似乎不直接参与2(!合成，因为在$5"#-.*,+,中，重组!"#!"$就能使细胞聚集，说明只此

［］

.个基因就可以合成有功能的2(!分子.。

!"#$%&’阻遏!"#()*+基因表达

生物信息学分析显示其可能为转录调节因子%/%&家族成员之!"#&基因位于!"#!"#$操纵子上游，

一，转录方向与!"#!"#$相反。$67867等（-44-年）研究能形成生物膜的野生型表皮葡萄球菌$9:+,+01及其/-0#基因插入突变株($!&,、（;)*&!<%=），发现!"#&启动子基因转录在野生型及突($!&-、($!&.变株相差无几。突变株/-0#基因插入!"#&，不影响!"#&从启动子转录，表明()*&蛋白不参与自身转录互补实验也证明!"#&基因编码调节。但!"#&基因插入突变使!"#!"#$操纵子转录增加/>1倍以上，

调节!"#!"#$转录。进一步研究表明()*&需与其它因子协同才能完全阻遏!"#!"#$操纵子阻遏蛋白，

［］

!"#!"#$转录,4。

!"!,-.*激活!"#()*+基因表达

B4

（9;?%*@*)A6=）共存于一个细胞中，进化上与大肠杆菌!相关的转录因子在原核细胞中，几个!因子

可分为两组。第一组是基本!因子（2=;%*=C!@*)A6=），激活持家基因（D6EFGHGGI;7??G7G）表达，持家基因表达产物是对数期细胞生长所必需的；第二组是可替换!因子（!8AG=7*AG!@*)A6=），其水平及活性，随环境压（$6=G&’!I68C%G=*FG，&’!2）与特殊!因子结合起动具有保守序列模式的力而调节。核心&’!聚合酶

［,,］#

是在原核中被报道的第一个可替换!因子。一系列特殊启动子的转录，枯草杆菌的!

#［,-，

最近研究发现表皮葡萄球菌生物膜形成需要9;?#因子（9;?%*@*)A6=#，9;?#6=!）,.］。,!1#操纵

!

（$%#&’()*"*""+,#+-/+,）中!、子由-,2J3-,2K3-,2L3,!1#基因簇组成。金黄色葡萄球菌9;?#已被鉴定，9;?#

为.0H""’!结合蛋白，能调节9;?#依赖的启动子，如,#-座位,#-$启动子、碱休克蛋白!FI-.启动子转

［,+，,/］

录及涉及’!"D产生和膜运输机制等蛋白编码基因的转录。,!1#突变株中!"#!"#$不能表达，导

致生物膜不能形成，将带,!1#基因的质粒电转化,!1#突变株，又可形成生物!"#!"#$基因正常表达，膜。进一步研究表明9;?#调节!"#!"#$基因表达需要其它因子介导，因为序列分析显示!"#!"#$启动子上游不存在9;?#结合保守序列，另外9;?#正常表达、!"#!"#$基因也未突变菌中其它未知基因突变同如若介导因子不存在，样导致生物膜不能形成，说明即使9;?#正常表达，9;?#同样不能调节!"#!"#$基

［,M，,B］因表达。9;?#对!"#!"#$基因表达调节机制目前还不清楚。

!"/’012通过,-.*调节生物膜形成

由+个N&:F表皮葡萄球菌,!1#操纵子序列与金黄色葡萄球菌及枯草杆菌,!1#操纵子同源性很高，

（N&:-ON&:/）组成，排列为-,2J3-,2K3-,2L3,!1#。P76Q86)R等（-44,年）利用转座子S70,B插入表皮葡萄获得两突变株T,/和T,0，序列分析表明两突变株皆为-,2J插入突变，球菌,+/B染色体，S70,B插入位点位于-,2J翻译起始密码子（USU）下游,0QI处。S70,B插入-,2J导致2(!不能合成及不能形成生物

［,1］膜。&FQJ（&G?E8*A6=6@F;?%*3#，为9;?#因子的正调节因子，其通过9;?#调节生物膜形成的模式&FQJ）

（图,）。&FQL与9;?#结合阻断了9;?#与核心&’!聚合酶（&’!2）结合，不能启动转录；如果&FQL与则9;?#便处于自由状态，即可与&’!2结合，启动转录。&FQL与9;?#结合受能量水&FQK形成复合体，

平及环境因子改变调节。&FQL同时具有的激酶活性，能使&FQK转变为无活性的&FQK2形式，&FQK2不能与&FQL形成复合体。低水平!S2（如营养耗尽、饥饿）能限制&FQL激酶活性，促进&FQK与&FQL结合，激活9;?#。在高水平!S2情况下环境压力（如’*$8高渗）启动另一条受&FQJ调节的途径激活