【摘 要】
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铜绿假单胞菌是一种分布广泛的人类条件致病菌,能够适应包括宿主环境在内的多种环境。有效感知宿主环境并相应调整全局基因表达的能力对铜绿假单胞菌感染至关重要。细菌可以响应宿主体温触发其毒力基因表达,增强感染过程。在感染过程中,细菌必须能够有效利用宿主体内的能源物质实现长期定殖,然而,对于铜绿假单胞菌对宿主温度以及特定环境下能源物质的反应机制还知之甚少。冷激蛋白家族是细菌内保守的调控基因表达的RNA结合蛋
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铜绿假单胞菌是一种分布广泛的人类条件致病菌,能够适应包括宿主环境在内的多种环境。有效感知宿主环境并相应调整全局基因表达的能力对铜绿假单胞菌感染至关重要。细菌可以响应宿主体温触发其毒力基因表达,增强感染过程。在感染过程中,细菌必须能够有效利用宿主体内的能源物质实现长期定殖,然而,对于铜绿假单胞菌对宿主温度以及特定环境下能源物质的反应机制还知之甚少。冷激蛋白家族是细菌内保守的调控基因表达的RNA结合蛋白。对于铜绿假单胞菌冷激蛋白及其功能仍有待探索。本研究首先鉴定并初步探索了铜绿假单胞菌冷激蛋白的功能,发现Csp C（PA0456）可以对铜绿假单胞菌的毒力产生调控。之后结合转录组学分析、RNA免疫沉淀和高通量测序（RIP-Seq）,证明Csp C通过结合编码Ⅲ型分泌系统（T3SS）中心调控蛋白的exs A基因m RNA的5’非翻译区来抑制其翻译并下调T3SS基因表达。此外,本研究首次证实了冷激蛋白存在乙酰化修饰并进一步证明Csp C在第41位赖氨酸的乙酰化修饰降低了其对核酸的亲和力,进而影响其调控功能。在实验中,将培养温度从25℃升高至37℃,或者是将细菌感染小鼠肺部均会提高Csp C乙酰化水平,从而降低了Csp C对T3SS基因的抑制作用,导致毒力升高。另外,本研究证实冷激蛋白Csp C抑制群体密度感应（QS）系统负调控基因rsa L的翻译来调控QS系统表达。通过RNA免疫沉淀-实时定量-PCR和凝胶阻滞实验,我们发现Csp C通过与rsa L m RNA的5’非翻译区结合抑制其翻译。乙酰化修饰同样对这一调控过程产生了影响,与葡萄糖相比,感染期间巨噬细胞产生的代谢物——衣康酸降低了Csp C的乙酰化水平,进而增加了Csp C和rsa L m RNA之间的亲和力,从而激活QS系统的表达。综上所述,本研究揭示了冷激蛋白Csp C感应宿主体内温度和营养物质,调控T3SS和QS系统的分子机制。
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