PhoQ基因重组鼠伤寒沙门氏菌株的构建及毒力研究.pdfVIP

中国生物工程杂志 China Biotechnology，2008，28(4)：32～36 PhoQ基因重组鼠伤寒沙门氏菌株的构建 及毒力研究米 刘胜贵 胡 兴 刘卫今 刘良科 (1怀化学院生物工程系 怀化 418008 2湖南师范大学生命科学学院 长沙 410081) 摘要 应用PCR技术从鼠伤寒沙门民茵基因组DNA中克隆 oQ基因片段，构建原核表达 pUC18重组质粒，测定序列(GenBank登录号为DQ787014)，并转入鼠伤寒沙门氏茵，经异丙基硫 代半乳糖苷(IPTG)诱导，进行高效表达。对重组茵株、野生茵株进行毒力检测对比实验，通过口 腔注入45日龄健康无茵KM小鼠，测定其半数致死量(LD50)。结果发现：重组茵株与野生菌株的 毒力存在显著差异，其半致死量分别为3．981×10 cfu／ml and 5。012×10 cfu／ml，PhoQ基因重组 菌株的毒力远远低于非重组茵株。说明phoQ基因是调节鼠伤寒沙门氏茵致病机制中一个重要 的调节因子。 关键词 鼠伤寒沙门氏茵 PhoQ基因 重组菌株 毒力 中图分类号 Q784 鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)是一种 基(位于RR蛋白的调节结构域)，得到磷酸基团的RR 能够感染多种动物，可产生局部或全身感染的病原体， 蛋白将作为被激活的调控蛋白调控靶基因的表达 。 对动物健康有极大危害，并能引起人类食物中毒的革 传感PhoQ蛋白使PhoP蛋白因子激活并磷酸化，这至 兰氏阴性致病菌。其致病性(pathogenicity)与毒力岛 少激活或抑制着40个不同位点的基因 ；PhoQ位于 (virulence island)的各种毒力基因(virulence genes)有 细菌外膜上，含有9个跨膜区，其中组氨酸残基就在较 关。目前在沙门氏菌中已发现5个毒力岛(分别为 长跨膜区的C端，而细胞间质中的结构域上却含有几 SPI-1，SPI-2，SPI-3，SPI-4，SPI-5)…。构成毒力岛的 个酸性的氨基酸，这几个氨基酸的存在PhoQ才能感受 基因都受调节因子DNA腺嘌呤甲基化酶(darn)和转录 到二价阳离子Mg¨。当PhoQ感知到细胞外的高浓度 激活因子(phoP／pho Q)的调节 。毒力岛和新的病原 Mg 的刺激信号时，PhoQ蛋白使已经磷酸化的PhoP 菌的产生有着密切的关系 ]，研究沙门氏菌致病性和 蛋白去磷酸化；当感应低浓度Mg“信号时，PhoQ蛋白 毒力调节因子具有重要的意义。 可自动磷酸化，磷酸化的PhoQ蛋白可将磷酸基团传至 沙门氏菌PhoP／PhoQ体系在调节脂多糖结构的变 PhoP蛋白，激活后者的转录调控活性。激活了的 P 化中发挥中心作用 ]。在鼠伤寒沙门氏菌中，PhoP／ 作为调控子控制一系列靶基因的转录。PhoQ蛋白的 PhoQ调节体系控制着某些毒力基因的表达 。该体 突变会使致病菌的毒力大大降低 。可见，PhoQ因子 系由2种蛋白质组成，即组蛋白(HK，位于PhoQ蛋白 与细菌致病性之间有着重要关系。 上)和反应调控蛋白(RR，位于 蛋白上)。细胞受 鼠伤寒沙门氏菌phoQ蛋白是调节沙门氏菌的致 外在刺激后，HK的组氨酸(脲)残基能够自我磷酸化， 病性与毒力岛各种毒力基因的调节因子之一，在感染 并将磷酸基团传递至RR蛋白的特定天冬氨酸(Asp)残 及致病过程中发挥着重要调节作用。本实验应用分子 克隆技术，构建phoQ重组菌株并检测其毒力，发现其 收稿13期：20074)9-05 修回日期：20084)1-21 湖南省教育厅资助项目(06C637) 毒力发生了显著变化。本研究为研究新型减毒活疫苗 通讯作者，电子信箱：swlsg@163．corn 提供重要的科学理论依据。 2008．28Q4)