Riemerella anatipestifer的clpS基因突变影响其应激反应和细菌毒力

《Current Microbiology》：Mutations in the clpS Gene of Riemerella anatipestifer Affect Stress Response and Bacterial Virulence

ClpS蛋白通过转录后机制调控微生物耐药性、生物膜形成及应激反应，其功能在禽类疫病棒状杆菌（R. anatipestifer）中尚不明确。本研究构建了clpS基因敲除株，发现突变体在42℃、过氧化氢、盐酸及缺铁条件下存活率显著降低，且clpS基因在热与氧化应激下被激活。突变体对RAW264.7细胞的粘附与侵袭能力下降，鸭雏致病性降低，RNA-seq分析揭示77个差异基因（63↑/14↓），主要富集于能量代谢、糖代谢等6条代谢通路。这证实ClpS参与R. anatipestifer的应激应答与毒力调控，为解析其分子致病机制提供依据。

　　

摘要

Clp蛋白酶通过转录后机制调节微生物的抗生素抗性、生物膜形成、应激反应和毒力。ClpS亚基对底物的识别是目标蛋白降解的关键。然而，ClpS在Riemerella anatipestifer（R. anatipestifer）中的功能仍不清楚。在本研究中，利用同源重组技术构建了R. anatipestifer的clpS基因（B739_1609）缺失株。ΔclpS基因突变体对R. anatipestifer的生长速率和形态没有影响，但在包括42°C、过氧化氢（10 mM）、盐酸（20 mM）和缺铁（10 mM 2’2-二吡啶）等多种条件下的存活率显著低于亲本菌株。此外，R. anatipestifer在热应激和氧化应激条件下可以激活clpS的转录。ΔclpS突变体在粘附和侵入RAW264.7细胞方面存在缺陷，并且对雏鸭的致病性也有所降低。RNA-seq分析显示，ΔclpS突变体中有77个基因的表达发生了显著变化，其中63个基因上调，14个基因下调。这些差异表达的基因主要聚集在以下代谢途径中：全局和概览图、能量代谢、碳水化合物代谢、辅因子和维生素代谢、糖胺聚糖生物合成与代谢以及核苷酸代谢。这些结果表明clpS参与了R. anatipestifer的应激反应和毒力机制。此外，这些结果可为理解R. anatipestifer的分子致病机制提供参考。