鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物作为靶点在抗菌药物开发中的应用制造技术

本发明专利技术公开了鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物作为靶点在抗菌药物开发中的应用。本发明专利技术研究发现，将沙门氏菌或大肠杆菌的鞭毛二级调控基因fliA在大肠杆菌中进行过表达，能够致死大肠杆菌，也即该鞭毛二级调控基因fliA表达的产物FliA蛋白的总体活性过高能够致死大肠杆菌，说明该基因或其表达产物可以作为抗菌药物开发的靶点，为解决细菌耐药性问题提供方向。

Application of flagellum two level regulatory gene fliA or its expressed product as a target in the development of antibacterial drugs

The invention discloses the application of fliA or its expression product as a target in the development of antibiotics. The present invention discovers that fliA, a flagellum secondary regulatory gene of Salmonella or Escherichia coli, is overexpressed in E. coli and can kill E. coli, that is to say, the overall activity of FliA protein, a product of fliA expression of flagellum secondary regulatory gene, is too high to kill E. coli, indicating that the gene or its expression product can kill E. coli. As a target for the development of antibacterial drugs, it provides a direction for solving the problem of bacterial resistance.

【技术实现步骤摘要】
鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物作为靶点在抗菌药物开发中的应用
本专利技术涉及生物
，特别是涉及鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物作为靶点在抗菌药物开发中的应用。
技术介绍
鞭毛是细菌重要的运动器官，它推动细菌趋向营养丰富的环境，而逃离含有有害物质的恶略环境，趋利避害。许多细菌含有鞭毛，包括大肠杆菌、沙门氏菌、变形杆菌等。完整的细菌鞭毛(flagellum)结构包括基体(basalbody)、鞭毛钩(hook)和鞭毛丝(helicalfilament)三部分，从内膜跨越细胞壁和外膜，一直延伸到胞外(EvansL.D.B,HughesCandFraserG.M.Buildingaflagellumoutsidethebacterialcell.TrendsinMicrobiology.2014,22(10):566-572.)。其中，基体由中心的鞭毛杆(rod)和多个嵌入于细胞膜、细胞壁的环状结构组成。C环的一部分结构向内突出于胞浆，在这个围合的穴内有一个鞭毛III型分泌器(flagellartypeIIIsecretionsystem，fT3SS)，它负责鞭毛蛋白的分泌和自组装。编码鞭毛的基因簇位于细菌基因组的4个不同位置，包含50多个基因，至少由14个操纵子组成(KalirS,McClureJ,PabbarajuKetal.Orderinggenesinaflagellapathwaybyanalysisofexpressionkineticsfromlivingbacteria.Science2001,292(5524):2080–2083.)。细菌鞭毛基因簇的表达呈现三级阶梯(threeclasseshierarchicalorder)(见图1)。其中第一级阶梯flhDC操纵子的flhD和flhC基因为鞭毛表达的主调控基因，控制下游其它鞭毛基因的表达，调控表达强度，最终决定细菌表面的鞭毛长度、数量和运动力。flhDC操纵子受许多环境因子调控，例如：环境温度、pH值、渗透压、氧气等多种环境因子(FahrnerK.A,BergH.C.MutationsthatstimulateflhDCexpressioninEscherichiacoliK-12.J.Bacteriol.2015,197(19):3087-96.)。flhDC基因表达产物组成FlhD4C2鞭毛主调控蛋白，FlhD4C2与第二级阶梯的基因启动子结合，激活Ⅱ级基因，开启基体-鞭毛鞘(hook-basalbody，HBB)基因群的表达和HBB的组装，与此同时，FlhD4C2还开启表达了Ⅲ级启动子表达所需的σ28因子(FliA)及其拮抗因子(FlgM)，在HBB组装完成前，由于FlgM的存在，FliA无法与第三阶梯基因的启动子结合，Ⅲ级基因暂时不表达，当HBB组装完成，拮抗因子FlgM被分泌到胞外，拮抗消除，Ⅲ级基因随后开启表达，鞭毛开始组装并最终完成，细菌获得运动和趋化能力。大多数沙门氏菌有鞭毛，具有运动力，鸡白痢和鸡伤寒沙门氏菌除外。但是Chaubal和Holt(1.HoltP.SandChaubalL.H.DetectionofmotilityandputativesynthesisofflagellarproteininSalmonellapullorumculture.J.Clin.Micro.1997,35:1016-1020.2.ChaubalL.HandHoltP.S.CharacterizationofswimmingmotilityandidentificationofflagellarproteinsinSalmonellapullorumisolates.Am.J.Vet.Res.1999,60:1322-1327.)曾报道，鸡白痢沙门氏菌在特定情况下存在鞭毛活性。杀死或抑制细菌生长是人类控制细菌性疾病的主要策略，然而随着抗菌药物的广泛使用，特别是大量滥用，细菌耐药性问题日益严重，因此急需寻找新型药物来控制细菌性疾病。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供了鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物FliA蛋白作为靶点在抗菌药物开发中的应用。本专利技术经过实验研究发现，将沙门氏菌或大肠杆菌的鞭毛二级调控基因fliA在大肠杆菌中进行过表达，能够致死大肠杆菌，也即该鞭二级调控基因fliA表达的产物FliA蛋白的总体活性过高能够致死大肠杆菌，说明该基因或其表达产物可以作为抗菌药物开发的靶点，找到一种能够使细菌中的鞭毛二级调控基因fliA过表达、或者增强其表达产物FliA蛋白活性，当fliA基因过表达时，产物FliA蛋白的量增高，总体活性过高；而如果能增强FliA蛋白活性，则在该蛋白总量不变的情况下，总体活性也增高，从而便能够达到抑制细菌生长或杀死细菌的目的。一种抗菌药物的作用靶点，所述靶点为鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物FliA蛋白。本专利技术又提供了鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物FliA蛋白作为靶点在抗菌药物开发中的应用。所述抗菌药物能够上调鞭毛二级调控基因fliA的表达或增强FliA蛋白的活性。所述抗菌药物用于杀死或抑制具有鞭毛活性的细菌。优选的，所述抗菌药物用于杀死或抑制沙门氏菌或大肠杆菌。本专利技术还提供了一种抗菌药物，能够上调鞭毛二级调控基因fliA在细菌中的表达，或者增强FliA蛋白的活性。所述细菌具有鞭毛活性。优选的，所述细菌为沙门氏菌或大肠杆菌。本专利技术经研究发现鞭毛二级调控基因fliA过表达会致死宿主菌，为新型抗菌药物的研发提供了新的靶点，为解决细菌耐药性问题提供方向。附图说明图1为鞭毛基因的三级调控示意图。图2为PCR扩增的flhDC基因片段电泳检测结果图，其中，泳道M为标准分子量MarkerDL2000(下同)，泳道1为flhDCSTM，泳道2为flhDCEcoli，泳道3为flhCSTM，泳道4为flhCEcoli，泳道5为flhDSTM，泳道6为flhDEcoli。图3为PCR扩增的其他鞭毛基因片段电泳检测结果图，其中，泳道1～9号分别为fliAEcoli、fliASTM、flgK、fliI、flgM、fliT、fliZ、fliC、motA，片段大小分别为795bp、747bp、1702bp、1401bp、353bp、443bp、610bp、1223bp和848bp。图4为pN15E6-flhDCSTM致死大肠杆菌DH31soplacI的实验结果图，其中A为Kan+Chl平板，B为Kan+Chl+IPTG平板。图5为pN15E6-flhDSTM不致死大肠杆菌DH31soplacI的实验结果图，其中A为Kan+Chl平板，B为Kan+Chl+IPTG平板。图6为含pN15E6-flhDCSTM的大肠杆菌DH31soplacI菌株生长曲线测定结果图。图7为pN15E6-flhDCEcoli抑制大肠杆菌DH31soplacI的实验结果图，其中A为Kan+Chl平板，B为Kan+Chl+IPTG平板。图8为pN15E6-flhDEcoli不致死大肠杆菌DH31soplacI的实验结果图，其中A为Kan+Chl平板，B为Kan+Chl+IPTG平板。图9为fliASTM过表达致死大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌药物的作用靶点，其特征在于，所述靶点为鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物FliA蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌药物的作用靶点，其特征在于，所述靶点为鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物FliA蛋白。2.鞭毛二级调控基因fliA或其表达产物FliA蛋白作为靶点在抗菌药物开发中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述抗菌药物能够上调鞭毛二级调控基因fliA的表达或增强FliA蛋白的活性。4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述抗菌药物用于杀...

【专利技术属性】
技术研发人员：余旭平，王明晓，余子豪，刘金泽，李统战，张远星，李倩文，刘蕾，刘云惠，相国，李永霞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33