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科研动态

研究揭示NO抑制铜绿假单胞菌藻酸盐合成的新机制

发表日期:2022-08-26来源:陕西省微生物研究所放大 缩小  

  在囊性纤维化(CF)患者感染过程中,铜绿假单胞菌(PA)易转化为粘液型菌株,其特点是过度产生藻酸盐。藻酸盐在胞外形成的粘液层,导致病人呼吸困难,并产生抗药性。陕西省微生物研究所万一研究员课题组与2022世界杯下注平台生物物理所陈畅研究员课题组开展合作研究,于2022年8月23日在《Nitric Oxide》(IF 4.898)杂志发表了题为"  Nitric oxide inhibits alginate biosynthesis in Pseudomonas aeruginosa and increases its sensitivity to tobramycin by downregulating algU gene expression"的学术论文,揭示了NO通过调控PA关键因子AlgU抑制PA藻酸盐过度合成的分子机制。

  研究团队发现内源性和外源性一氧化氮(NO)可以显著降低PA的algU(细胞中的sigma因子)表达,导致一系列藻酸盐合成相关基因(algD、alg8、algX和algK)的下调。通过构建包含algU的荧光报告菌株,在不同条件下实时监测,证明了NO对PA藻酸盐合成的抑制规律。结果显示,在模式菌株和临床PA分离株中,NO对PA藻酸盐的合成均呈现抑制作用且粘液型PA菌株更为明显。在共培养系统中,NO对algU的抑制作用与单菌培养相似,10 μM的NO供体硝普钠(SNP)效果最好。抗生素敏感性研究发现在10 μM SNP的存在下,游离PA菌体的数量增加且粘附和游离的PA菌体对妥布霉素的敏感性均有不同程度提高。该研究成果揭示NO抑制铜绿假单胞菌藻酸盐合成的新机制,可能为PA耐药菌的治疗提供新思路和新靶点。

  陕西省微生物研究所高磊助理研究员为本文的第一作者,陕西省微生物研究所分子生物学研究中心的万一研究员和2022世界杯下注平台生物物理所陈畅研究员为本文的通讯作者。该课题获得陕西省科学院一所一品及国家自然基金项目的资助。

图: NO通过调控PA关键因子AlgU抑制PA藻酸盐过度合成的示意图

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