摘要
志贺氏菌属(Shigella spp.)细菌是一类不形成芽孢的革兰氏阴性致病菌，能够通过侵袭大肠引起患者典型菌痢症状(发热、腹痛、腹泻)。根据生化反应和O-抗原结构的不同，志贺氏菌可以分为四个群。其中，福氏志贺氏菌(S.flexneri)是发展中国家卫生条件较差地区痢疾流行的主要病原菌，感染者多为5岁以下儿童。近三年来我国每年大约有2000万人次感染痢疾，年累计发病数一直位于第3位，仅次于肺结核和乙肝。由于志贺氏菌感染剂量极低(10-100个细菌)，加之多重耐药菌株的不断出现，常规的抗生素治疗方式遇到了巨大的挑战。由于人们对痢疾杆菌的致病机理和宿主的免疫保护机制还不十分清楚，所以迄今为止仍未研究出能有效控制痢疾的理想疫苗。 志贺氏菌的HtpG蛋白是真核生物中Hsp90蛋白家族的同源蛋白。研究表明，细菌中的HtpG蛋自在热休克和酸休克时被诱导；在缓和的热休克条件下，HtpG参与新合成蛋白的折叠；而在氮源饥饿时HtpG蛋白的表达被抑制。此外，Mason CA等人发现一个有趣的现象，大肠杆菌HtpG蛋白的表达受到生长环境的影响：在LB复合培养基中培养时，可以观察到HtpG蛋白在菌体热休克时被诱导表达；而在含葡萄糖的基础培养基中培养时，HtpG蛋白的表达与温度无关。这种现象暗示HtpG蛋白的表达除受温度调控外，还受到其他信号分子的调控；其功能不仅仅与热休克相关，还可能具有未知的功能。 为了探索福氏2a志贺氏菌2457T中htpG基因的功能，本研究将由Datsenko和Wanner建立的λ噬菌体Red重组系统稍加改进，成功地敲除了福氏2a志贺氏菌2457T株的htpG基因，并利用低拷贝质粒构建了回复体加以验证，对HtpG进行了初步的功能研究。对野生株、突变株和回复株的生长曲线、生化反应、豚鼠角膜试验进行了比较分析，结果表明，野生株、突变株和回复株的生长曲线基本一致：突变株与野生株的生化反应没有明显差异；野生株、突变株与回复株均能够引起豚鼠角膜强烈炎症反应。这些结果表明HtpG蛋白功能与福氏志贺氏菌的基本生化代谢无关，也不影响侵袭蛋白的毒力。同时考察了野生株、突变株和回复株腹腔注射引起小鼠炎症反应的强弱，结果表明，HtpG蛋白能够引起小鼠强烈的炎症反应，可能与细菌的免疫致病性相关。 利用双向电泳和质谱技术对野生株、突变株和回复株进行了全菌体蛋白的比较蛋白组学研究。在蛋白质组的比较分析中我们发现，htpG基因敲除后表达上调的蛋白为16个，表达下调的有13个。结果表明HptG作为热休克蛋白家族的一员，参与了多种体内代谢活动，尤其是氧化防御机制和嘌呤合成途径。缺失HtpG后，双功能过氧化物酶KatG表达上调，而超氧化物歧化酶SodA表达下调；嘌呤合成相关蛋白PurH、PurB、PurC的表达减少。这些结果加深了我们对痢疾杆菌中HtpG蛋白的认识，有助于痢疾杆菌致病机理的研究。
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