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摘要β-内酰胺类抗生素可以竞争性地与青霉素结合蛋白结合，从而干扰细胞壁肽聚糖的合成，使细菌裂解死亡。伴随着抗生素的广泛使用，细菌产生的耐药性问题日趋严重。革兰氏阴性菌对β-内酰胺类抗生素最普遍的耐药机制是产生β-内酰胺酶水解抗生素。ShewanellaoneidensisMR-1因D型β-内酰胺酶BlaA(blaA编码)的产生对β-内酰胺类(如氨苄青霉素等)具有天然抗性。前期研究发现，该菌中blaA基因的表达受氨苄青霉素诱导，同时青霉素结合蛋白PBP1a(mrcA编码)缺失后blaA呈组成型高表达。blaA基因的诱导表达模式明显不同于已有的研究，但其具体调控机制仍不清楚。本研究通过转录组测序寻找blaA诱导表达过程中的关键调控蛋白，并深入探究其调控机制。<br>　　首先，本研究对blaA基因诱导型表达(WT_100)和组成型高表达(mrcA)时的转录本进行测序，发现了34个共同上调和8个共同下调的基因。在共同上调的基因中，包括编码β-内酰胺酶的blaA、编码(p)ppGpp合成酶的relV、编码分选酶系统的SO2194-96操纵子以及编码双组分系统的SO2192/SO2193和phoP/phoQ等。此外，转录组测序结果还表明，由氨苄青霉素和PBP1a引起的肽聚糖循环失调，影响了铁稳态、物质转运、细胞呼吸和电子传递链等多个代谢途径。<br>　　通过基因敲除和回补，发现SO2192和SO2193的缺失使菌株失去对氨苄青霉素的抗性。进一步的研究发现，这些突变株中blaA基因的表达不再受氨苄青霉素诱导，BlaA酶活也不再增强。因此，SO2192/SO2193在blaA基因诱导表达过程中发挥至关重要的作用，将其分别命名为sbrK和sbrR。其中，sbrK编码组氨酸激酶，sbrR编码反应调节蛋白，两者共同组成双组分系统。生物信息学分析表明SbrK的第508位组氨酸(SbrKH508)和SbrR的第52位天冬氨酸(SbrRD52)是保守的磷酸化位点。这些磷酸化位点突变后，氨苄青霉素不能诱导blaA基因的表达，也不能增强BlaA的酶活。<br>　　细菌基因RACE扩增和blaA启动子截短实验结果表明，blaA基因的转录起始位点位于起始密码子上游38bp处，SbrR与blaA的结合位点可能位于起始密码子上游97bp和150bp之间。LacZ报告系统和氨苄青霉素敏感性实验表明，SbrKR可以进行自调控，组分间的信号传递高度特异，不受其他双组分系统的串扰。SbrR除调控blaA和sbrKR外，还能调控pdsO、creD、relV、phoP、SO3810和SO2725基因的表达。<br>　　综上，本研究发现S.oneidensis中双组分系统SbrKR调控blaA的诱导表达。当氨苄青霉素存在时，组氨酸激酶SbrK感知信号，通过保守位点SbrKH508和SbrRD52的磷酸化，完成与反应调节蛋白SbrR间的信号传递，从而调控靶基因blaA的表达，增强细菌对氨苄青霉素的抗性。