ABC 转运子负调控单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的分子机制

单核细胞增生李斯特菌是一种重要的食源性致病菌，在食品加工和储藏环境中容易形成菌膜，增强对逆境和杀菌处理的抵抗力，从而增加了导致食物中毒的可能性。本课题组的前期研究证实，ABC 转运子（lm.G_1771 基因编码）参与了单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的负调控，本项目通过以下研究工作进一步对ABC 转运子在菌膜形成中的功能进行了定位：构建了lm.G_1771基因的缺失突变株⊿1771，突变株⊿1771具有与LM-49相同的菌膜形成能力，说明lm.G_1771的突变或缺失具有同等效应，即导致了菌膜形成能力的增加；抗生素敏感性试验证明突变株⊿1771对多个抗生素的敏感性增强，包括作用于细胞膜的抗生素，说明lm.G_1771可能参与了多个抗生素的转运；AI-2 发光检测试验证明lm.G_1771编码的ABC转运子并没有参与信号分子AI-2的向外运输作用；Triton X-100 诱导试验及溶菌活性酶谱分析表明突变株⊿1771的自裂解活性略高于野生型菌株，有两种水解酶参与了自裂解活性的增加，这一结果可以解释⊿1771对作用于细胞膜的抗生素敏感性增强的原因；用蛋白质组学及基因芯片技术对野生型和突变株⊿1771 的差异表达蛋白和基因进行了分析，构建了单核细胞增生李斯特菌菌膜形成基因差异表达图谱，并用qRT-PCR对差异表达基因进行了验证。根据基因差异表达图谱可推测lm.G_1771 基因正控制了dlt操纵子的表达，负控制了多个与菌膜形成相关的基因，如与压力反应相关的基因、与蛋白质转运相关的基因及编码转录调控子基因从而使⊿1771显示出菌膜形成能力增加的表型。通过以上研究，初步建立了ABC 转运子负调控单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的分子调控模型，为抑制和消除单核细胞增生李斯特菌菌膜提供了理论基础。