耐甲氧西林金黄色葡萄球菌持留性细胞清除及毒素抗毒素系统分子靶点鉴定

发布时间：2020-06-21 08:37

【摘要】：社区获得型耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和医院获得型型耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的出现使耐药性金黄色葡萄球菌的治疗更加困难。我们对金黄色葡萄球菌的耐药机制并不陌生,但抗性菌的带来的挑战日益严峻。金黄色葡萄球菌耐药菌株能产生许多亚型细胞,其中一种并未获得遗传抗性但能通过休眠来抵御抗生素杀伤的亚型被称为持留性细胞。持留性是细胞具有的一种能抵御如抗生素杀伤、热休克等不利外界条件及多种压力条件的能力。目前对于如何缓解和加剧持留性细胞形成的研究甚少。典型的毒素-抗毒素(TA)系统是由毒素及其抗毒素组成的二元系统,TA系统预谋的或自发的参与到如转录、翻译、复制和其他一些未知的细胞行为。金黄色葡萄球菌作为葡萄球菌属中功能最多样化的种类含有很多TA系统,但只有很少的几种被定义。目前只有两种Ⅰ型和三种Ⅱ型TA系统被研究报道。金黄色葡萄球菌中TA系统功能呈多样性,但影响持留性细胞的形成的作用并未被报道。有研究证实,ATP消耗可以诱导金黄色葡萄球菌持留细胞的形成,但如何根治持留性细胞仍不清楚。本论文调研了金黄色葡萄球菌中的TA系统并鉴定了包括已知的3个TA系统在内的15个推定的TA系统。我们将他们分为两大类:在毒性岛上的TA系统和不在毒性岛上的TA系统。我们证明,MRSA菌株中在毒性岛上的TA系统具有细胞毒性,而不在毒性岛上的TA系统不具有该能力。除此之外,我们鉴定了一种新的三组分Ⅰ型TA系统,其毒素基因具有多种功能,毒素可以降低持留性细胞的形成。毒素的过表达使胞内状态受到威胁,抑制七型分泌系统核心组分EssC、多药耐药性外排泵NorA和钠离心逆转运蛋白系统的表达。此外,毒素蛋白可以靶向50S核糖体蛋白L17和L10并激活ClpP蛋白酶。ClpP蛋白酶是一种蛋白切割酶,作用于毒素蛋白。敲除毒素基因能上调持留性细胞的形成水平。毒素对细胞生产细胞毒性,抗毒素与之结合抵消毒素的毒性。在这个TA系统中有一个调节因子,在压力条件下上调毒素的表达。因此,该毒素-抗毒素-调控因子是一个新型的三组分Ⅰ型TA系统,可以降低金黄色葡萄球菌中持留性细胞的形成水平。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R378

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本文编号：2723821