研究背景

    結核病是全球最主要的流行病之一，約有1/3人口感染結核病。據世界衛生組織2013年的報告，2012年全球新發病例約860萬，死亡人數約130萬。我國在2012年的新發結核病例約90萬，占全球新發病例的10 %，僅次于印度。由此可見，結核病的防治是我國乃至于世界的一個重大需求。因為治療結核病時間長而病原菌-結核分枝桿菌易形成抗藥菌株，對治療結核病提出了更強的挑戰。通常來說，結核分枝桿菌要適應宿主環境變化，需要通過調控關鍵的基因來改變其生理特征以適應環境刺激。因此，相關調控蛋白的研究將有助于我們了解結核分枝桿菌通過怎樣的方式適應宿主的生存環境。擬核結合蛋白作為一類細菌全局調控蛋白，在這一生理過程中發揮著非常重要的作用，如擬核結合蛋白Lsr2可以通過調控結核分枝桿菌基因，改變其生理過程以適應宿主環境。因此，對結核分枝桿菌的擬核結合蛋白的研究，有助于了解分枝桿菌脅迫應答機制，為結核病的防治提供理論依據。
    擬核結合蛋白( nucleoid-associated proteins，NAPs)是原核細胞體內存在的一類結合核酸的堿性蛋白，能結合于細菌染色體形成致密的結構，即擬核。擬核結合蛋白是細菌體內的全局調控蛋白，在細菌DNA復制、重組修復及基因轉錄調控中發揮著重要作用，與細菌的生長、藥物抗性及毒力關系非常密切。因此，擬核結合蛋白是細菌體內的一類重要的蛋白。
     我們在分支桿菌中鑒定出一個的新的保守的擬合蛋白-NapM，雖然其在KEGG數據庫中被定義為PadR家族的轉錄因子，我們通過研究此蛋白性質發現其結合DNA無序列專一性，僅依賴于DNA序列長度不同。并發現NapM廣泛調控基因表達，影響恥垢分枝桿菌和結核分枝桿菌對兩種抗結核藥物-利福平和乙胺丁醇的抗性。該研究中微生物定制芯片服務由上海伯豪生物技術有限公司提供。

研究路線

研究結果

1.NapM結合DNA無序列專一性，僅依賴DNA底物長度。

2.NapM能保護DNA，并定位于細菌擬核。

3.NapM影響分支桿菌對兩種抗結核藥物-利福平和乙胺丁醇的耐受能力。

4.NapM廣泛調控基因表達。

研究結論

我們的發現鑒定了一個新的NAP，增進我們對NAPs與分枝桿菌抗藥性之間的關系的理解。

原文出處：
Liu Y, Wang H, Cui T, et al. NapM, a new nucleoid‐associated protein, broadly regulates gene expression and affects mycobacterial resistance to anti-tuberculosis drugs. Molecular Microbiology, 2016.