CsrA調控鮑曼不動桿菌生物膜形成的分子機制研究

《CsrA調控鮑曼不動桿菌生物膜形成的分子機制研究》是依託中山大學，由周燕斌擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：CsrA調控鮑曼不動桿菌生物膜形成的分子機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周燕斌
• 依託單位：中山大學

中文摘要

鮑曼不動桿菌生物膜形成是其耐藥及傳播的主要原因。近年的研究表明，碳儲存調控因子（CsrA）通過與靶mRNAs 5'非翻譯區結合，調控多種細菌的運動、毒力及生物膜形成。我們先前的研究已證實CsrA存在於鮑曼不動桿菌，且csrA mRNA表達量與該菌產生物膜的能力顯著的負相關，但機制未明。我們前期的研究工作也顯示：鮑曼不動桿菌編碼細胞表面蛋白oprD-like和dcaP-like mRNAs上存在多個CsrA結合位點。CsrA很可能通過這些表面蛋白而負性調控鮑曼不動桿菌生物膜形成。本課題擬利用Red重組系統、5'RACE、Toeprint法、EMSA等獲得CsrA調控oprD-like和dcaP-like的直接證據，從而明確CsrA在鮑曼不動桿菌生物膜形成中調控oprD-like和dcaP-like的具體機制，為確定CsrA作為抗細菌生物膜治療新靶點及預防鮑曼不動桿菌傳播提供堅實的實驗依據。

結題摘要

絕大多數臨床分離的鮑曼不動桿菌株具有較強的生物膜形成能力，當其生物膜形成後對抗菌藥物的敏感性顯著降低。因此，深入研究鮑曼不動桿菌生物膜形成的調控機制，篩選抑制生物膜形成或破壞成熟生物膜的藥物靶點刻不容緩。 本研究：①探討了CsrA在鮑曼不動桿菌中的表達水平，並分析其和鮑曼不動桿菌生物膜形成能力的聯繫。結果提示，CsrA基因表達水平與鮑曼不動桿菌生物膜量呈負相關；②進一步分析證實，過表達CsrA可以降低鮑曼不動桿菌生物膜量，下調CsrA蛋白的功能可以提高鮑曼不動桿菌生物膜量，證實了CsrA對鮑曼不動桿菌生物膜的抑制作用；③過表達CsrA基因可以降低鮑曼不動桿菌的毒力，但是對生長速率無明顯影響。外源加入CsrA蛋白可以抑制鮑曼不動桿菌的生物膜，在一定濃度內，濃度越高效果越明顯，提示CsrA基因有成為抑制鮑曼不動桿菌生物膜的靶點的可能；④RIP實驗證實CsrA蛋白可結合170個基因的RNA，發揮全局調控作用。轉錄組學分析發現過表達CsrA基因上調了35個基因RNA的轉錄，下調了5個基因RNA的轉錄。蛋白質組學分析發現過表達CsrA基因引起共437個基因蛋白水平表達改變，其中上調298個蛋白，下調139個蛋白；⑤CsrA蛋白可以與danJ基因RNA結合從而引起danJ基因表達上調，而danJ基因表達上調又可以抑制鮑曼不動桿菌生物膜的形成能力，其機制可能是通過增強兩種環脂肽（putisolvin I and II）的合成，從而抑制生物膜的形成；⑥通過卡泊芬淨對鮑曼不動桿菌生物膜的抑制作用研究，證實卡泊芬淨對鮑曼不動桿菌生物膜具有顯著抑制作用；⑦證實N-乙醯半胱氨酸對鮑曼不動桿菌生物膜的抑制作用及與替加環素的聯合作用；⑧通過觀察鮑曼不動桿菌持留菌的特點，提示鮑曼不動桿菌中確實可以存在典型的持留菌亞群。 本課題的研究成果提示CsrA可作為鮑曼不動桿菌產生物膜能力的評估指標，並為確定CsrA作為抗生物膜治療靶點及預防鮑曼不動桿菌傳播提供科學依據。