[發(fā)明專利]金黃色葡萄球菌中的Hfq蛋白在金葡菌感染防治中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910080796.5
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101711859A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊光;劉玉;吳娜;董潔;高亞萍;邵寧生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所
• 主分類號: A61K38/16
• 分類號: A61K38/16;A61K39/085;A61K48/00;A61P31/04;C12N15/31;C12R1/445
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發(fā)明領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及金葡菌Hfq蛋白的應(yīng)用，具體而言，本發(fā)明涉及Hfq蛋白作為RNA伴侶分子，參與調(diào)控金葡菌表面色素的合成，從而影響金葡菌抗宿主免疫的能力。因此，Hfq蛋白在金葡菌感染的防治領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

背景技術(shù)：

金黃色葡萄球菌(金葡菌，Staphylococcus?aureus)是人類的一種重要病原菌，能夠引起肺炎、心內(nèi)膜炎、燒傷及戰(zhàn)傷感染、敗血癥、中毒性休克等多種嚴(yán)重感染。更為嚴(yán)重的是，抗生素的濫用導(dǎo)致金葡菌耐藥性不斷增強，如1961年發(fā)現(xiàn)的對β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥的耐甲氧西林金葡菌(MRSA)，1997年發(fā)現(xiàn)的耐糖肽類抗生素的耐糖肽金葡菌(GISA)，2002年10月又發(fā)現(xiàn)了耐萬古霉素的金葡菌(VRSA)。2007年10月，Klevens?R?M等報道了2005年美國MRSA的感染人數(shù)超過9萬人，感染率為31.8/100,000，死亡率為6.3/100,000，死亡人數(shù)超過HIV感染的死亡人數(shù)。由于耐藥性的問題，金葡菌感染所致膿毒血癥的防治不僅是現(xiàn)代創(chuàng)傷外科和危重病醫(yī)學(xué)面臨的棘手難題，也是微生物學(xué)領(lǐng)域亟待研究解決的熱點課題之一。

對于金葡菌所致感染的防治，傳統(tǒng)的思路是通過抑菌、殺菌和疫苗接種，但是在已揭示金葡菌基因表達(dá)譜的今天，深入探索金葡菌致病機理及其調(diào)控因素可能創(chuàng)建一條新的有效抗感染途徑。

金葡菌表面的金黃色是分類學(xué)的一個經(jīng)典指標(biāo)，其色素由一系列的類胡蘿卜素類化合物組成，其中staphyloxanthin是其主要的組成成分。研究結(jié)果表明，金葡菌表面的色素與細(xì)菌的致病性明顯相關(guān)[Chamberlain?N?R?et?al(1991)Infect?Immun?59：4332-4337]。金葡菌表面的色素合成主要由CrtM和CrtN兩種蛋白參與[Wieland?B.C.et?al(1994)J?Bacteriol?176：7719-7726]。LiuGY等人構(gòu)建了crtM的突變體菌株，通過突變體菌株和野生型菌株的比較發(fā)現(xiàn)，金葡菌表面的色素具有明顯的抗氧化能力，而這種抗氧化能力可以使細(xì)菌抵抗中型粒細(xì)胞的殺傷作用，提高細(xì)菌本身的致病性[Liu?G?Y?et?al(2005)JExp?Med?202：209-215]。rsbUVWsigB系統(tǒng)能夠金葡菌色素的合成，Bischoff?M等人的研究結(jié)果表明轉(zhuǎn)錄起始因子SigB能夠上調(diào)crtMN操縱子的表達(dá)，其突變體菌株的色素合成明顯降低[Palma?M?et?al.(2001)Infect?Immun69：7858-7865，Bischoff?M?P?et?al.(2004)J?Bacteriol?186：4085-4099]。

Hfq(a?host?factor?for?RNA?phage?Qβ)蛋白最初被人們發(fā)現(xiàn)存在于大腸桿菌中，是RNA噬菌體Qβ復(fù)制所必需的宿主因子。同源分析表明，該蛋白廣泛分布于金黃色葡萄球菌等細(xì)菌中，并與真核細(xì)胞以及古細(xì)菌中的Sm蛋白和Sm類似蛋白同源。Hfq蛋白具有RNA伴侶分子的活性，能夠結(jié)合富含A/U的RNA序列[Moller?T?et?al.(2002)Mol?Cell?9：23-30]。Hfq主要的生物學(xué)功能是通過結(jié)合RNA來影響其穩(wěn)定性[Mohanty?B?K?et?al.(2004)MolMicrobiol?54：905-920]或者是通過輔助非編碼小RNA與mRNA結(jié)合來調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)[Antal?M?et?al.(2005)280：7901-7908]。

ssrA又稱為tmRNA和10sa?RNA，在細(xì)菌內(nèi)高度保守，其主要的生物學(xué)功能是通過行使tRNA和mRNA的雙重功能，在合成停滯或者中斷的蛋白質(zhì)末端延伸出一段多肽，完成翻譯，釋放核糖體。該肽段能夠被蛋白酶識別，從而使修飾的蛋白被迅速降解[Karzai?A?et?al.(2000)Nat?Struct?Biol?7：449-455]。SmpB(small?protein?B)是ssrA發(fā)揮其生物學(xué)功能的關(guān)鍵蛋白質(zhì)[Karzai?A?W?et?al.(1999)EMBO?J?18：3793-3799.]。