葡萄球菌辅助调节子SarA在治疗耐药金黄色葡萄球菌感染中的应用

本发明属于基因工程，具体涉及葡萄球菌辅助调节子sara在治疗耐药金黄色葡萄球菌感染中的应用。

背景技术：

1、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)是一种全球流行的能够感染人和动物的革兰阳性机会性致病细菌，可定植于鼻孔、皮肤、胃肠道、腋窝和阴道中，经常侵袭人类的皮肤、软组织和血液，从而引起肺炎、大泡性脓疱病、菌血症及中毒性休克等严重症状。金黄色葡萄球菌在自然界的分布极其广泛，可存在于空气、土壤、水以及人和动物身体，约有30％的健康成年人群长期携带，可通过人与人之间的接触(直接或间接：通过污染物介导)进行传播，也可通过与动物或者动物产品的直接接触进行传播。全球范围内，金黄色葡萄球菌每年可以导致难以估计数量的普通皮肤感染以及几十万到数百万的严重侵入性感染。因此，针对金黄色葡萄球菌感染的治疗和防控研究就显得尤为重要。

2、抗生素是治疗金黄色葡萄球菌感染的主要手段。但是，随着抗生素的大量使用和滥用，各种耐药菌株相继涌现，如盘尼西林耐受金黄色葡萄球菌(penicillin-resistants.aureus,prsa)、医院获得性甲氧西林耐受金黄色葡萄球菌(hospital acquiredmethicillin-resistant s.aureus,ha-mrsa)和社区获得性甲氧西林耐受金黄色葡萄球菌(community acquired methicillin-resistant s.aureus,ca-mrsa)等。随着甲氧西林耐受金黄色葡萄球菌(mrsa)的盛行，万古霉素(vancomycin)成为治疗mrsa的首选，这也直接导致其万古霉素中度抗性金黄色葡萄球菌(vancomycin-intermediate s.aureus,visa)及万古霉素抗性金黄色葡萄球菌(vancomycin-resistant s.aureus,vrsa)的出现。这给金黄色葡萄球菌的防控带来了极大的挑战。

3、sara(staphylococcal accessory regulator a，葡萄球菌辅助调节子a)是一种全局调控因子，可通过上调agr(accessory gene regulator，辅助基因调节子)增加金黄色葡萄球菌毒素的表达。此外，sara还可以作为蛋白酶合成阻遏物影响生物被膜的形成及一些毒力相关蛋白的积累。但是，鲜有关于sara调控金黄色葡萄球菌耐药方面的研究。

技术实现思路

1、本发明通过系统揭示辅助调节子sara调控金黄色葡萄球菌耐受万古霉素的具体分子机制，证明sara有潜力成为治疗visa或vrsa感染的靶标。

2、具体地，本发明以临床来源的万古霉素中度耐药菌株xn108为研究对象，研究结果显示，破坏sara增加金黄色葡萄球菌对万古霉素的敏感性(xn108的mic＝8μg/ml，δsara的mic＝2μg/ml)，而且sara的表达受万古霉素的诱导。利用rna-seq技术初步靶定sara调控的下游靶标，结果表明，相对于xn108，δsara中有331个显著上调基因，182个显著下调基因。本发明选择显著上调基因abc(atp-binding cassette)进行后续研究，rt-qpcr进一步验证结果表明，abc的表达水平提高了约26倍。emsa结果显示，sara可以结合至abc基因启动子区域直接调控其表达。本发明通过解析sara调控金黄色葡萄球菌的耐药机制，证明sara有潜力成为治疗visa或vrsa感染的靶标。

3、本申请采用以下的技术方案：

4、1.葡萄球菌辅助调节子sara作为靶点在制备治疗金黄色葡萄球菌感染的药物中的应用。

5、2.葡萄球菌辅助调节子sara的基因敲除载体在制备治疗金黄色葡萄球菌感染的药物中的应用。

6、3.一种治疗金黄色葡萄球菌感染的组合物或试剂盒，包括葡萄球菌辅助调节子sara的基因敲除载体和抗生素。

7、4.根据项目3所述的组合物或试剂盒，其中所述抗生素为万古霉素。

8、5.一种提高金黄色葡萄球菌对抗生素敏感性的方法，其中，所述金黄色葡萄球菌的葡萄球菌辅助调节子sara被敲除。

9、6.根据项目5所述的方法，其中所述金黄色葡萄球菌的耐药相关基因的表达水平被上调。

10、7.根据项目6所述的方法，其中所述耐药相关基因为abc。

11、8.根据项目5-7中任一项所述的方法，其中所述抗生素为万古霉素。

12、9.根据项目5-7中任一项所述的方法，其中所述金黄色葡萄球菌为万古霉素中度抗性金黄色葡萄球菌和/或万古霉素抗性金黄色葡萄球菌。

13、10.根据项目2所述的应用或项目3所述的组合物或试剂盒，其中，所述基因敲除载体是通过质粒(例如pbts、pkor1)和片段sara-lb+rb构建的，所述片段sara-lb+rb的序列如seq id no.25所示。

14、定义：

15、同源臂：指sara基因敲除载体上与基因组上待敲除片段侧翼序列完全相同的、用于识别靶标序列并发生同源重组的dna片段。

16、耐药相关基因：本申请中提及的耐药相关基因指的是可以正向或负向调控金黄色葡萄球菌耐药性的基因。耐药相关基因abc(atp-binding cassette)编码的跨膜转运蛋白可介导药物的外排，与耐药性密切相关。

17、自溶活性：细菌利用自溶素降解自身细胞壁的能力，其与细胞分裂、细胞程序性死亡、肽聚糖回收及生物被膜形成等生理过程密切相关。

18、有益效果：

19、本申请通过揭示葡萄球菌辅助调节子sara调控金黄色葡萄球菌耐药的分子机制进而为临床金黄色葡萄球感染治疗药物的研发提供新靶标、为金黄色葡萄球菌感染的治疗提供更多的选择。

技术特征：

1.葡萄球菌辅助调节子sara作为靶点在制备治疗耐药金黄色葡萄球菌感染的药物中的应用。

2.葡萄球菌辅助调节子sara的基因敲除载体在制备治疗耐药金黄色葡萄球菌感染的药物中的应用。

3.一种治疗耐药金黄色葡萄球菌感染的组合物或试剂盒，包括葡萄球菌辅助调节子sara的基因敲除载体和抗生素。

4.根据权利要求3所述的组合物或试剂盒，其中所述抗生素为万古霉素。

5.一种提高耐药金黄色葡萄球菌对抗生素敏感性的方法，其中，所述金黄色葡萄球菌的葡萄球菌辅助调节子sara被敲除。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述金黄色葡萄球菌的耐药相关基因的表达水平被上调。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述耐药相关基因为abc。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中所述抗生素为万古霉素。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的应用，权利要求3-4中任一项所述的组合物或试剂盒或权利要求5-7中任一项所述的方法，其中所述耐药金黄色葡萄球菌为万古霉素中度抗性金黄色葡萄球菌和/或万古霉素抗性金黄色葡萄球菌。

10.根据权利要求2所述的应用或权利要求3所述的组合物或试剂盒，其中，所述基因敲除载体是通过质粒(例如pbts、pkor1)和片段sara-lb+rb构建的，所述片段sara-lb+rb的序列如seq id no：25所示。

技术总结本发明属于基因工程技术领域，具体涉及葡萄球菌辅助调节子SarA在治疗耐药金黄色葡萄球菌感染中的应用。本发明通过在临床来源的万古霉素中度耐药菌株中敲除sarA，发现sarA敲除突变体对万古霉素的敏感度增加，进一步通过研究系统揭示辅助调节子SarA调控金黄色葡萄球菌耐受万古霉素的具体分子机制，证明了SarA有潜力成为治疗VISA或VRSA感染的新靶标。技术研发人员：李玉杰,翟淑培,孙宝林,何知恩,李维,苏慧敏受保护的技术使用者：中国科学技术大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20