SaeRS对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌Panton-Valentine杀白细胞素基因的表达调控机制研究

Panton-Valentine leukocidin-producing MRSA isolates spreading between hospital and community can cause severe soft tissue infections and necrotizing pneumonia.The expression level of PVL genes （lukS/F-PV）was associated with the severity of diseases. The aim of the present study is to investigate the regulatory mechanism of SaeRS on the expression of lukS/F-PV. The value of lukSmRNA of a PVL-producing MRSA isolate(SA75) with saeRS deletion was 6.3 times lower than that of wild type strain SA75 in our previous study.We speculate that SaeRS upregulates the expression of lukS/F-PV by SaeR combining directly with the promoter of lukS/F-PV and agr-dependent pathway, which will be confirmed by constructing complementary plasmid with saeRS,EMSA assay, DNAase I footprint test, constructing recombinant reporter plasmid with, and so on. The present study will figure out the regulatory mechanism of SaeRS on the expression of lukS/F-PV.

MRSA产生Panton-Valentine 杀白细胞素（PVL）后，可引起严重的化脓性感染和坏死性肺炎，并造成感染在社区和医院间播散。PVL的量（由lukS/F-PV编码）与感染的严重程度相关。本项目旨在研究SaeRS对lukS/F-PV表达的调控机制。我们的前期研究利用基因敲除技术对一株PVL高表达MRSA（SA75）的saeRS进行了敲除，发现lukS-pvmRNA量与SA75株相比下降了6.3倍，我们拟通过对saeRS进行回复突变、EMSA试验、DNA酶I足迹法、构建报告基因重组质粒等试验研究SaeR通过与lukS/F-PV启动区DNA序列结合直接增强lukS/F-PV的表达；通过一系列试验研究SaeR通过结合agr的启动子P2增强agrA表达或结合启动子P3增强RNAIII表达，从而间接增强lukS/F-PV表达。通过本项目可以发现SaeRS增强lukS/F-PV表达的分子机制。

Panton-Valentine 杀白细胞素（PVL）是金黄色葡萄球菌，特别是社区获得株的重要毒力因子，SaeRS是金黄色葡萄球菌中非常重要的一对双组分信号转导系统，主要参与毒力基因的表达调控，是一个全局性的调控子。本项目的主要研究内容包括1金黄色葡萄球菌SaeRS对Panton-Valentine 杀白细胞素（PVL）基因的表达调控作用及分子机制；金黄色葡萄球菌agr对Panton-Valentine 杀白细胞素（PVL）基因的表达调控作用及分子机制；白藜芦醇对金黄色葡萄球菌PVL基因和saeR表达的影响及可能的机制；引起不同临床感染类型金黄色葡萄球菌PVL的表达差异及与agrA相关性。本项目的主要发现有：1. 金黄色葡萄球菌SaeRS对Panton-Valentine 杀白细胞素（PVL）基因的表达具有正调控作用且是通过反应调节蛋白SaeR与PVL基因启动区序列直接结合而实现；2.金黄色葡萄球菌agr系统对PVL基因的表达也具有正调控作用，agrA和agrC表达受到SaeRS的调控；3. 白藜芦醇对金黄色葡萄球菌PVL表达具有抑制作用，白藜芦醇通过先该抑制saeRS的表达从而抑制PVL基因的表达；4. 引起不同感染类型金黄色葡萄球菌PVL基因的表达不同, agr 系统可能对PVL基因的表达具有正调节作用,尤其是在脓液和儿童分离株中发挥重要调节作用。本项目的发现可以进一步深入了解了SaeRS和PVL金黄色葡萄球菌致病中的作用，为针对SaeRS和PVL等重要分子开展药物或疫苗提供了理论依据；为白藜芦醇在临床上被应用为抗金黄色葡萄球菌感染药物提供了依据，具有较大的应用前景。