单核细胞增生李斯特菌超氧化物歧化酶基因对氧胁迫的反应机制

以单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes 4b G）野生株和菌膜形成增强的突变株Δ1771（lm.G_1771基因编码ABC转运子透性酶）为基础，分别构建了sod基因缺失突变株Δsod和lm.G_1771、sod双缺失突变株Δ1771Δsod。利用96孔板结晶紫染色法和荧光显微法对野生型和三株突变株Δ1771、Δsod和Δ1771Δsod的菌膜形成能力、生长能力、活性氧组分（ROS）产量和抗氧胁迫能力进行了比较。与野生型和Δ1771相比，Δsod和Δ1771Δsod的菌膜形成和生长能力均明显减弱，ROS产量明显升高，对氧化剂甲基紫晶（MV）的敏感性显著增强，这些表型的变化在Δ1771Δsod中更显著。在10株野生型菌株中评估MV对菌膜形成能力的影响，结果显示1 mM MV可以明显抑制菌膜的形成，表明ROS不利于菌膜的形成。对比分析野生型和Δsod的蛋白质组，找到16个在Δsod中差异表达的蛋白，其中12个下调，4个上调。下调蛋白涉及细胞调节子、代谢、生长和压力反应；上调蛋白涉及代谢和细胞壁合成；部分差异蛋白在菌膜形成中起到重要作用。利用RT-qPCR技术分析抗氧胁迫相关基因在不同突变株中的表达，结果表明，游离状态下，Δ1771和Δsod中抗氧胁迫基因和反应调节子的表达均下调，而recA的表达无显著变化，但在Δ1771Δsod中，recA表达明显升高；而菌膜的形成会导致部分抗氧胁迫基因的上调，尤其在Δsod中，菌膜的形成有利于抗氧胁迫缺陷菌株抗氧能力的修复。选取血清型4b和1/2a野生型各6株，评价其菌膜形成和抗氧胁迫能力。结果表明，1/2a血清型菌株的平均菌膜形成能力显著高于4b血清型，而在对数生长期和长期存活期（20 d）内，4b血清型的平均抗氧胁迫能力高于1/2a血清型（＞2倍）。长期存活状态下（20 d）的4b血清型菌膜形成能力和抗氧胁迫能力呈现正相关性，而1/2a血清型则无此关联。RT-qPCR结果显示，抗氧胁迫相关基因sod、fri和perR的表达显示出较强的血清型差异（4b>1/2a），而recA的高表达对菌膜的形成至关重要。.总之，SOD在抗氧胁迫和维持细胞生长中发挥了重要作用，可抑制细胞过量产生ROS，对菌膜形成起到正调控作用，SOD与ABC转运子透性酶在抵御氧胁迫中具有协同作用。.