应激条件下毒素-抗毒素系统的单细菌水平研究
作者单位：厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室
会议名称：《第十届全国化学生物学学术会议》
会议日期：2017年
学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100103[医学-病原生物学] 10[医学]
基 金：国家自然科学基金(21472158,21105082,21225523,21475112,216278111) 国家基础科学人才培养基金项目(J1310024)的资助
关 键 词：毒素-抗毒素系统 应激条件 单细菌水平 超高灵敏流式技术
摘 要：细菌的抗药性危害日益严重,阐明致病菌中毒素-抗毒素系统（toxin-antitoxin system,简称TA系统）的作用机理和生理功能对于研发防控致病菌的新策略和疾病诊断治疗等具有重要意义。TA系统是细菌中存在于同一操纵子下的一对基因,分别编码稳定的毒素蛋白和不稳定的抗毒素蛋白。毒素蛋白通过干扰细菌的重要生理过程抑制细菌生长,同源抗毒素在正常情况下中和毒素毒性。在抗生素等应激条件下,抗毒素优先被降解,毒素发挥作用,抑制细菌生长[1],从而促成多药耐受性存留菌的形成。鉴于TA系统在细菌中存在的广泛性及表达的高度异质性[2],在单细菌水平对TA系统的表达进行检测具有重要意义。本研究首先建立单细菌水平的毒素抗毒素超高灵敏流式检测方法（如图1所示）,继而对胆汁应激、氨基酸饥饿和热激条件下抗毒素表达的变化开展研究,揭示应激条件下TA系统的作用机制。我们首次在蛋白质水平证明胆汁应激环境下,细菌可以通过降解MqsA抗毒素蛋白增加胆汁耐受性[3]。在丝氨酸与异亮氨酸饥饿条件下,MqsA抗毒素蛋白被降解后再度增长,该现象表明:细菌应对氨基酸饥饿可能存在可逆调控机制。而热激压力对于MqsA抗毒素的表达无明显影响。我们将进一步针对应激条件下及存留菌形成过程中毒素与抗毒素的表达量进行分析,以揭示TA系统在多药耐受性存留菌的形成中所发挥的作用,为对抗致病菌及细菌耐药性提供新的思路。