奇異變形桿菌透過rsbA訊息傳遞系統調控表面移行及致病因子表現之研究
Date Issued
2004
Date
2004
Author(s)
廖淑貞
DOI
922314B002361
Abstract
表面移行 (swarming)是細菌感應外在環境變化的一種多細胞行為，是一個複雜的調控網
路。 之前的研究顯示有許多基因參與在表面移行行為中。 包括細菌訊息傳遞系統成員
(bacterial two-component system) 、quorum-sensing 系統成員、細胞內蛋白質
(leucine-responsive regulatory protein)、鞭毛合成相關蛋白質(FlhDC 等)以及細胞外
聚合物 (polysaccharide, lipopeptide 等)等。之前我們在尿道致病菌 Proteus mirabilis
中找到兩個會抑制表面移行以及致病因子表現的基因 rsbA 及rsmA 。rsbA 乃細菌
two-component system 中之感知者(sensor)而rsmA 則是廣存於許多細菌中的global
regulator。除了表面接觸之物理性刺激外quorum-sensing 系統之訊號分子HSL 已被證實
為許多細菌進行表面移行所必需。但直至目前為止在P. mirabilis 並無HSL 類的訊號分子
被發現。Gaisser 等人之前推測脂肪酸合成可能與表面移行有關。於是我們測試一系列脂肪
酸對野生株P. mirabilis 表面移行的影響，結果發現有些會抑制有些則會促進表面移行。
其中lauric acid 會抑制野生株P. mirabilis 的表面移行但對rsbA 突變株則無抑制的效
果。這暗示lauric acid 可能是透過rsbA 訊號傳遞系統來抑制表面移行。先前Aguilar 等
人發現在低溫下Bacillus subtilis 可以透過two-component system 改變細胞膜脂肪酸的
組成使能適應低溫環境。他們發現脂肪酸和two-component system 的訊息傳遞有關。也許
在P. mirabilis 中，脂肪酸可以透過改變細胞膜的組成及conformation 來影響rsbA 訊號
傳遞路徑進而影響下游基因的表現。於是進行下列實驗以釐清脂肪酸透過rsbA 抑制P.
mirabilis 表面移行的機轉。(i)、探討不同脂肪酸對P. mirabilis 表面移行的影響並在不
同脂肪酸培養下萃取P. mirabilis 細胞膜脂肪酸分析其組成以了解不同脂肪酸對細胞膜脂
肪酸組成的影響。(ii)、由於Hughes 等人在1995 年發現cmfA 基因 (其基因產物為capsular
polysaccharide)為P. mirabilis 表面移行所必需。而之前我們找到的rsbA 基因下游為
capsular polysaccharide 之調控基因相似物。故建構cmfA-luxCDABE 之operon fusion，
在lauric acid 存在及不存在下監測此operon fusion 在rsbA 突變株及野生株表現的情
形。同時也測定capsular polysaccharide 以佐證之。(iii)、探討不同脂肪酸對P.
mirabilis rsbA 突變株及野生株致病因子haemolysin 及biofilm 生成的影響。(iv)、最後
進行transposon mutagenesis 找尋其他影響表面移行的突變株。由以上之研究已釐清脂肪酸
是P. mirabilis 表面移行之訊號分子而且是透過改變細胞膜的組成及conformation 來影
響rsbA 訊號傳遞路徑進而影響下游表面移行基因的表現。這將有助於了解P. mirabilis
調控表面移行及致病因子表現的複雜網路。
Subjects
Proteus mirabilis
表面移行
rsbA 訊號傳遞系統
脂肪酸
Publisher
臺北市：國立臺灣大學醫學院醫學檢驗暨生物技術學系
Type
journal article
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