血链球菌ccpA在生物膜形成及致病机制中的调控作用

血链球菌是引起感染性心内膜炎的罪魁祸首，其细胞表面存在大量的蛋白，这些表面蛋白在细菌的定植，粘附，和抗吞噬等细菌毒力方面发挥重要的作用，有可能成为未来新型药物或疫苗的设计靶向，但是单一敲出血链球菌的某一表面蛋白，并不能影响其致病能力，关键是找到其上游的调控因子。近年来的研究表明，ccpA这个全局性的调控因子，不但介导了细菌的碳水化合物的代谢过程，也参与调节了细菌的致病和耐药。据医学信息学分析，血链球菌基因组上可能受ccpA调控的许多基因（具有CRE），所编码的蛋白很多就是细胞表面蛋白。由此可见，ccpA很可能就是这些表面蛋白的上游调控因子。血链球菌无论是在牙菌斑，还是在心脏瓣膜形成生物膜，其生存环境中的糖浓度在不断的变化。生物膜的形成和糖浓度的改变，都可能影响细菌的基因转录表达谱，进而改变细菌的致病性和耐药性。故本课题拟在分子水平上阐明血链球菌ccpA在生物膜形成和致病中的调控机制。

血链球菌是引起感染性心内膜炎的罪魁祸首，其细胞表面存在大量的蛋白，这些表面蛋白在细菌的定植，粘附，和抗吞噬等细菌毒力方面发挥重要的作用，有可能成为未来新型药物或疫苗的设计靶向，但是单一敲出血链球菌的某一表面蛋白，并不能影响其致病能力，关键是找到其上游的调控因子。近年来的研究表明，ccpA这个全局性的调控因子，不但介导了细菌的碳水化合物的代谢过程，也参与调节了细菌的致病和耐药。目前，CcpA在血链球菌致病中的具体调控作用尚不清楚的。近期的研究发现，细菌在不同的生活环境下（唾液，血液或实验室的培养基中）， 细菌的基因转录表达谱可完全不同。该过程主要通过碳水化合物代谢调控蛋白（catabolic control protein，ccpA）来完成。血链球菌无论是在牙菌斑，还是在心脏瓣膜形成生物膜，其生存环境中的糖浓度在不断的变化。健康未受刺激的人的唾液中葡萄糖浓度是非常低（大约为76.4 ± 3.8mM）；相反，当血链球菌一旦侵袭入血时，就会遇到血液中高的糖浓度（正常健康群体大约为≤5.5 mM）。生物膜的形成和糖浓度的改变，都可能影响细菌的基因转录表达谱，进而改变细菌的致病性和耐药性。越来越多的研究资料显示，ccpA不但参与了细菌的基本糖代谢过程，还参与了多种细菌的致病和耐药。我们推测，CcpA作为一个监控细胞代谢状态的主要调控者之一，可能通过感知细菌细胞外糖浓度进而调控EPS的产生。在不同的宿主环境下，血链球菌CcpA对EPS产生,生物膜的形成以及细菌的毒力的调控机制还不十分清楚。. 本课题通过已构建的CcpA突变株，通过RNA-Seq技术，比较SK36野生株和CcpA突变株细菌基因转录表达谱的不同。CcpA突变株有44个基因显著上调，16个基因显著下调。找出差异明显的基因，并用Real time PCR 进一步验证受葡萄糖和ccpA 调控的基因。血链球菌CcpA影响了细菌胞外多糖的产生，生物膜的形成，以及在兔感染性心内膜炎动物模型中的细菌毒力作用，本课题为血链球菌细菌的致病性和耐药性的深入研究奠定基础。