金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型的构建与功能评价

【背景】抗生素的无序使用加剧了耐药性金黄色葡萄球菌超级菌株的出现,由其引发的感染已成为最难解决的感染性疾患。在生物体系外构建AgrA/C双组分系统的跨膜信号转导过程,对解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题和发现新型抗菌药物具有重要的研究意义。【目的】人工模拟构建金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,为生物体外研究金黄色葡萄球菌双组分信号转导的机制及以其为靶点的药物筛选提供新途径。【方法】在大肠杆菌宿主细胞中大量表达AgrA和Agr C蛋白,利用亲和层析和分子筛凝胶层析对其进行分离纯化,利用非放射性凝胶阻滞实验(EMSA)检测AgrA蛋白活性,并检测Agr C激酶活性;进而利用脂质体介导法在体外组装AgrA/C双组分信号转导模型,应用EMSA方法进行评价。【结果】分离纯化得到AgrA和Agr C蛋白,二者纯度均达到90%以上,均具有活性。在生物体系外构建了金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,该系统可增强AgrA对DNA的延滞作用,具有信号传递功能。【结论】初步构建AgrA/C双组分信号转导模型,该模型具有信号传递能力,有望作为针对金黄色葡萄球菌开发新型抗菌药物的筛选平台。     

金黄色葡萄球菌双组分系统反应调节蛋白AgrA的原核表达、纯化及活性鉴定

AgrA作为金黄色葡萄球菌双组分信号转导系统(two-component signal transduction system,TCST)的反应调节因子,能调控细菌毒力因子的表达,在金黄色葡萄球菌致病过程中起着重要的作用。采用无限制克隆法构建AgrA表达载体,在AgrA蛋白的C端融合绿色荧光蛋白(GFP)标签,通过实时监测GFP的荧光强度来快速检测重组蛋白的表达水平。首先利用单因素实验,筛选出宿主菌株BL21-(DE3)-PlysS;其次,结合Box-Behnken试验设计,筛选出最优蛋白质表达条件:诱导时间为22h、转速为222r/min、诱导剂浓度为0.5mmol/L,AgrA产量达到5.56mg/L。最后,基于AgrA蛋白LytTR区域的非放射性凝胶阻滞实验(non-radioactive electrophoretic mobility shift assay,EMSA)验证了AgrA的生物活性。提出了反应调节蛋白AgrA在大肠杆菌高效可溶性表达的策略,为双组分信号转导系统的体外研究奠定基础,也为其他反应调节蛋白的可溶性表达与分离纯化提供了一个可行借鉴。