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近年来,由于临床上对于抗生素的大量使用,使得许多的临床病原菌产生了耐药性,威胁着人们的健康。铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是普遍存在于各种环境中已知的机会致病菌,能够导致医院内获得性感染。然而,由于铜绿假单胞菌自身所具有的环境适应以及广泛的耐药性,使得对于铜绿假单胞菌的治疗变得较为棘手。因此,了解和控制铜绿假单胞菌的感染是目前临床研究中的一项重要课题。呼吸链对于细菌的生长和代谢过程至关重要,并且参与细菌的耐药和致病性。呼吸链能够作为一个新的靶点治疗铜绿假单胞菌的感染。前期研究发现PAO1(Δ4429)、PAO1(Δ4430)、PAO1(Δ4431)对氨基糖苷类抗生素的抗性增加。同时,发现PAO1(Δ4429)、PAO1(Δ4430)、PAO1(Δ4431)和野生型PAO1相比,培养液颜色明显变浅,推测基因PA4429、PA4430和PA4431可能影响绿脓菌素以及细菌的毒性。根据KEGG网站显示,基因PA4429、PA4430和PA4431可能编码细胞色素c1、细胞色素b以及铁硫蛋白,三个基因一起构成了细胞色素bc1复合体,与PA4427和PA4428构成一个操纵子。通过生物信息学比对以及系统发育树的构建进一步证明基因PA4429、PA4430和PA4431可能编码细胞色素c1、细胞色素b以及铁硫蛋白。本研究构建了缺失突变体PAO1(Δ4429-31)以及将基因PA4427-31分别互补至PAO1(Δ4429)、PAO1(Δ4430)、PAO1(Δ4431)和PAO1(Δ4429-31),构建互补体PAO1(Δ4429)C3、PAO1(Δ4430)C3、PAO1(Δ4431)C3和PAO1(Δ4429-31)C3,并对这些突变体和互补体的绿脓菌素及其他毒性因子的产量和表型进行了检测。研究发现:PA4429-31的缺失导致了铜绿假单胞菌分泌的毒力因子例如绿脓菌素、鼠李糖脂、胞外多糖和弹性蛋白酶的降低,并且相关表型也发生相应变化,如细菌运动能力的降低。文献表明,铜绿假单胞菌所产生的毒力因子受到群体感应系统的调控。本研究通过以荧光素酶基因的操纵子作为发光报道子,研究了基因PA4429-31和QS系统的关系。发现:PA4429-31的失活能够引起群体感应系统相关基因的表达下降,说明基因PA4429-31能够影响QS系统的表达。本研究发现了参与编码呼吸链的基因PA4429-31的缺失导致铜绿假单胞菌中毒力因子产量的降低,并且发现基因PA4429-31的突变体导致QS系统表达的降低。这些结果对于后续了解铜绿假单胞菌中的致病机制奠定了一定得基础,并且能够提供一个新的治疗靶点。