bfrg在糞腸球菌生物膜形成中的作用及分子機制研究

《bfrg在糞腸球菌生物膜形成中的作用及分子機制研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由田宇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：bfrg在糞腸球菌生物膜形成中的作用及分子機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：田宇
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

糞腸球菌的大量增殖並形成生物膜是根尖周病變治療失敗的主要原因。申請者前期研究發現新基因- - 生物膜形成相關基因（bfrg基因）突變的糞腸球菌，其生物膜形成顯著降低，提示bfrg基因與細菌生物膜的形成關係密切，但具體機制尚不清楚。本項目採用Realtime PCR和Western blot等方法探明bfrg基因在生物膜形成過程中的表達狀態；套用Knock in和Knock out技術上調或下調bfrg的表達，觀察其對生物膜形成的影響；進而利用基因表達譜晶片和免疫共沉澱結合質譜分析技術，篩選其調控的下游分子和相互作用分子，探討bfrg基因影響細菌生物膜形成的分子機制。通過以上研究，明確bfrg基因在糞腸球菌生物膜形成中發揮的具體作用，闡明其調控生物膜形成的分子機制，以此調控通路的相關分子為重要的藥物靶點，阻斷其對生物膜形成的正調控作用，為研發新型抗細菌生物膜藥物和抑制劑提供新思路。

結題摘要

糞腸球菌的大量增殖並形成生物膜是根尖周病變治療失敗的主要原因。申請者前期研究發現新基因- - 生物膜形成相關基因（bfrg基因）突變的糞腸球菌，其生物膜形成顯著降低，提示bfrg基因與細菌生物膜的形成關係密切，但具體機制尚不清楚。本項目採用Realtime PCR和Western blot等方法探明bfrg基因在生物膜形成過程中的表達狀態；套用Knock in和Knock out技術上調或下調bfrg的表達，觀察其對生物膜形成的影響；進而利用基因表達譜測序技術，篩選其調控的下游分子和相互作用分子，探討bfrg基因影響細菌生物膜形成的分子機制。通過以上研究，明確bfrg基因在糞腸球菌生物膜形成中發揮的具體作用，闡明其調控生物膜形成的分子機制。本課題通過研究發現bfrg 基因在生物膜形成過程中高表達狀態；與對照的野生型E. faecalis 菌相比，bfrg 基因突變菌株形成的細菌生物膜無論在總量上還是在其活細胞含量上，都顯著降低（超過50%），進一步研究證實bfrg 基因的突變並沒有影響細菌的生長繁殖，說明bfrg 基因能夠促進糞腸球菌生物膜的形成。採用基因表達譜測序的方法，尋找bfrg 基因的突變後的差異表達基因，共同比較發現有152個基因的表達在4組細菌中都是下調的，有10個基因的表達在這4組中都是上調的。這些表達變化的基因都可能參與了bfrg 基因對糞腸球菌生物膜形成的調控。其中包括氮代謝通路，它可能在bfrg基因調控生物膜中發揮作用，對gltA基因表達量變化與糞腸球菌生物膜形成進行了驗證試驗，證明氮代謝通路能調控細菌生物膜的形成。說明氮代謝通路可能是bfrg 基因調控糞腸球菌生物膜形成的機制之一，有可能作為新型抗細菌生物膜藥物和抑制劑的新的靶點。對於bfrg基因與gltA基因之間的具體關係，它們之間是否有相互作用，是直接的相互作用，還是間接的作用及其可能的分子通路，仍有待於進一步的研究。