阿维链霉菌ECF sigma因子Sig6的调控机制研究

ECF sigma因子介导的转录调控是细菌基因转录调控的重要方式之一。阿维链霉菌的基因组含有47个ECF σ因子，其调控功能和生物学意义尚未得到充分认识。本项目对ECF σ因子Sig6的调控功能进行了研究。构建了阿维链霉菌sig6(SAV663)、SAV662单基因缺失突变株和SAV662/SAV663双基因缺失突变株。对缺失突变株的表型分析发现Sig6对阿维菌素生物合成起负调控作用，其相邻基因SAV662对阿维菌素生物合成和形态分化起正调控作用，SAV662基因对阿维菌素生物合成和形态分化的调控依赖于Sig6。细菌双杂交实验和大肠杆菌体内pull-down实验证实Sig6与SAV662蛋白存在相互作用，结合突变株的表型分析，初步证实SAV662是Sig6的抗σ因子，SAV662蛋白可能通过调控胞内Sig6的可给性进而影响阿维菌素的生物合成及菌体的形态分化。sig6和SAV662同源基因广泛地存在于链霉菌中，其基因结构非常保守，SAV662可能代表一种新型的抗σ因子。SAV662基因缺失株和Sig6过量表达株对H2O2胁迫和热胁迫更敏感，表明Sig6/SAV662参与菌体对热激和H2O2引起的胁迫响应。凝胶滞留实验和qRT-PCR分析表明Sig6可调控自身及SAV662的转录。此外， 转录调控因子SAV111、sig25和过氧化氢胁迫应激转录调控因子oxyR也是Sig6的靶基因。在氧化胁迫条件下，OxyR蛋白激活ahpCD、katA1、katA2、katA3和ohrB1以及调控基因catR、ohrR和sigR的转录，在阿维链霉菌响应氧化胁迫过程中起到中心调控作用。以上工作表明Sig6/SAV662系统参与阿维链霉菌的形态分化、抗生素生物合成和氧化应激的调控。