[发明专利]结核分枝杆菌WhiB3基因的新功能及应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物基因工程技术领域，具体涉及一种结核分枝杆菌WhiB3基因功能及应用。

背景技术

动物传染病严重威胁着人类健康，给国民经济和社会稳定造成冲击，尤其是结核病(TB)。迄今为止，全球大约有三分之一的人口感染了潜伏状态的结核分枝杆菌。此外，结核分枝杆菌(M.tb)合并人类免疫缺陷病毒(HIV)感染及多重耐药结核菌株的出现，对人类公共卫生事业的威胁更为严峻。正是由于结核分枝杆菌可以适应人体内各种不利环境才导致结核病很难治疗，该病原菌主要通过调控其自身的基因表达来适应宿主细胞中的不利环境(Raman et al Transcription regulation by the Mycobacterium tuberculosisalternative sigma factor SigD and its role in virulence.J Bacteriol.2004Oct；186(19)：6605-16)，而许多这种调控发生在转录水平(Cole et al Deciphering the biology of Mycobacterium tuberculosis from the complete genomesequence Nature.1998Jun 11；393(6685)：537-44)。目前有很多针对治疗结核病的药物，有些抗结核药物的作用机制都是直接或间接地影响结核分枝杆菌重要基因的转录，导致细菌死亡。因此找到结核分枝杆菌的重要基因的转录因子，通过药物抑制转录因子可以为治疗结核病提供新的可能。

结核分枝杆菌的WhiB3基因(由Rv3416编码)是属于WhiB家族的一个转录因子，该基因首先在天蓝色链霉菌(S.coelicolor)中被发现，与气生菌丝的孢子形成有关。结核分枝杆菌WhiB家族含有7个成员(WhiB1到WhiB7)，WhiB3是第一个被鉴定出来的。WhiB家族基因广泛存在于放线菌中而其它菌中没有，推测WhiB编码与细菌休眠有关的蛋白质(Issar Smith et al Cellular signaling pathways andtranscriptional regulation in Mycobacterium tuberculosis：Stress control and virulence.CURRENT SCIENCE.2004January；VOL.86.NO.1)。目前结核分枝杆菌得7个WhiB基因的功能尚不清楚，但是它们的功能存在一定的互补作用(Hutter B and Dick T Molecular genetic characterisation of whiB3，a mycobacterialhomologue ofa Streptomyces sporulation factor Res Microbiol.1999Jun；150(5)：295-301)。有研究表明WhiB3基因影响宿主对结核分枝杆菌的免疫反应但不影响该菌的生长(Steyn AJ et al Mycobacterium tuberculosisWhiB3 interacts with RpoV to affect host survival but is dispensable for in vivo growth Proc Natl Acad Sci U S A.2002Mar 5；99(5)：3147-52)。并且WhiB3含有Fe-S簇，可以感受外界信号，调节结核分枝杆菌的代谢(SinghA et al Mycobacterium tuberculosis WhiB3 responds to O2 and nitric oxide via its[4Fe-4S]cluster and isessential for nutrient starvation survival Proc Natl Acad Sci U S A.2007Jul 10；104(28))。到目前为止WhiB3的功能尚不清楚，但我们知道该基因是结核分枝杆菌的一个很重要的基因。因此为了弄清WhiB3基因如何重要，本发明希望通过找到与WhiB3基因所表达的蛋白质相互结合的基因启动子序列来帮助我们弄清该基因究竟调控哪些基因的转录。从而能够进一步了解WhiB3对结核分枝杆菌的影响，为寻找治疗结核病的潜在药物靶点提供新的目标。

发明内容