c-di-GMP的磷酸二酯酶PA4781在抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜中的作用

背景抗菌肽Merecidin可抑制临床菌株铜绿假单胞菌PA03生物被膜。PA4781基因是课题组通过生物信息学分析筛选出的差异表达基因，PA4781作为细菌第二信使分子环二鸟苷酸(cyclic diguanylate，c-di-GMP)的磷酸二酯酶具有降解c-di-GMP的作用，其在抗菌肽Merecidin抑制生物被膜中的作用机制尚不清楚。 目的研究细菌第二信使分子c-di-GMP的磷酸二酯酶PA4781基因在抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜中的作用。 方法利用单碱基突变技术敲除PA4781基因，Sanger测序方法检测敲除的正确性。采用结晶紫染色法观察PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株24 h生物被膜生长情况，以及在抗菌肽Merecidin 24、48、72 μmol/L作用下各菌株生物被膜的生长情况。采用对羟基联苯溶液显色法检测在抗菌肽Merecidin 48、72 μmol/L作用下，PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株生物被膜藻酸盐的变化情况。 结果Sanger测序结果显示，用pnCasPA-BEC系统成功实现了靶点位置的单碱基突变，提前终止了PA4781的转录；结晶紫染色结果显示，培养24 h时，在24 μmol/L抗菌肽Merecidin作用下PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株生物被膜形成情况无显著性差异(P > 0.05)，在抗菌肽Merecidin 48、72 μmol/L处理下，过表达株与正常株和敲除株有显著性差异(P 结论抗菌肽Merecidin能够促进细菌第二信使分子磷酸二酯酶PA4781的表达，为抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜的作用机制可能通过细菌第二信使分子这一信号途径提供新的研究思路。