金黄色葡萄球菌pSK41/pGO1家族接合质粒编码的复制隐匿阻抑蛋白Cop的功能解析

本研究揭示了金黄色葡萄球菌pSK41/pGO1家族接合质粒中隐匿的复制调控机制：新发现的Cop蛋白通过特异性结合rep启动子区域（-35六聚体）抑制转录，与反义RNAI（RNAI）形成双重负调控系统。晶体结构显示Cop具有二聚化转录调控特征，其表达受PrnaI启动子通读转录调控，为多重耐药质粒的复制控制提供了新视角。

　　

Cop负向调控质粒拷贝数

位于rep基因上游的遗传定位及其产物中推测的螺旋-转角-螺旋DNA结合域表明，orf86可能编码pSK41复制的调控因子（Berg等, 1998）。然而，多次尝试将连续的pSK41 cop-rep区域克隆至高或低拷贝数的大肠杆菌载体中以研究此可能性时，要么未能获得转化子（Firth等, 2000），要么回收的片段出现缺失/突变。

讨论

pSK41/pGO1家族质粒rep基因上游潜在阻遏蛋白的存在多年来一直引起我们的好奇，但进展受阻于无法在大肠杆菌中克隆连续的cop-rep区域（这是后续在金黄色葡萄球菌中引入和分析的前提）；此问题的原因仍是个谜。本研究中使用了一个可诱导的金黄色葡萄球菌表达质粒，以反式提供Cop来观察对pSK41复制的影响。我们证明了Cop通过特异性结合rep启动子DNA来抑制rep转录，从而减少质粒拷贝数。有趣的是，cop mRNA本身是由强RNAI启动子（P_rnaI）的通读转录产生的，该启动子逃逸了rnaI终止子。因此，P_rnaI负责转录两种不同的质粒拷贝数负调控因子：主要抑制Rep翻译的反义RNAI，以及可抑制rep转录的Cop蛋白。尽管具有这种调控潜力，但在天然质粒背景中删除cop并未显著影响拷贝数，表明其作用可能是隐匿和辅助性的。