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铜绿假单胞菌属革兰氏阴性菌,是常见的条件致病菌之一,主要感染免疫力低下的病人,能够引起烧伤后感染、肺部感染、术后伤口感染等。铜绿假单胞菌在自然界中分布非常广泛,能够适应多种环境,能够抵抗多种抗生素,因此对于铜绿假单胞菌的治疗并不理想。铜绿假单胞菌能够适应多种环境并在不同环境下引起感染与该菌含有多种转录因子以及复杂的毒力因子系统密不可分。多重耐药外排泵系统是铜绿假单胞菌产生耐药性的重要原因之一。因此研究转录因子对耐药外排泵的调控机制以及毒力因子在该机制中发挥的功能是至关重要的。近年来有研究表明,当外加铜绿假单胞菌自身分泌的毒力因子绿脓菌素时,外排泵MexGHI-OpmD相关基因以及抑制外排泵MexAB-OprM转录因子PA3721有明显的上调,因此本文通过对位于MexGHI-OpmD外排泵上游转录因子PA4203以及转录因子PA3721的研究,进一步探索绿脓菌素对于转录因子调控外排泵的影响,以及PA4203与PA3721的作用机制。本论文主要分为两部分,第一部分为PA4203结构与功能研究。PA4203属LysR家族转录因子,具有保守的N端HTH DNA结合结构域,以及可变的C-末端结构域。该家族转录因子结构保守且功能广泛,参与细胞分裂、群体感应、毒素产生等多种调节途径。本论文中,我们通过反常散射法成功地解析了转录因子PA4203分辨率为2.4 A的蛋白质结构,PA4203每个不对称单位含有四个蛋白质分子,并通过分析超离实验验证在溶液状态下以四聚体形式存在。并且发现当外加绿脓菌素时,转录因子PA4203的表达上调,验证了 PA4203不是PYO的受体蛋白,但是对于PA4203调控外排泵MexGHI-OpmD的机制尚未研究清楚。第二部分为PA3721结构与功能研究。PA3721属tetR型转录因子,能够抑制转录因子MexR的阻遏物ArmR,从而间接的抑制铜绿假单胞菌中的多药外排泵MexAB-OprM。本论文中,我们成功地解析了转录因子PA3721分辨率为2.1 A的蛋白质结构,PA3721每个不对称单位内有一个蛋白质分子。经过pisa计算及分子筛凝胶层析实验证明其在溶液状态下为二聚体状态。初步发现PYO对PA3721的DNA结合能力无明显影响。当敲除P43721基因后,菌体对于阿奇霉素、氯霉素、羧苄西林、诺氟沙星、氧氟沙星、依诺沙星、环丙沙星这几种抗生素的耐药性增强。综合来讲,本文主要研究了铜绿假单胞菌的两种转录因子PA4203和PA3721的结构及功能,初步验证了绿脓菌素对它们功能的影响,探究了它们在多重耐药外排泵机制中的功能。鉴于多重耐药外排泵和绿脓菌素在铜绿假单胞菌致病性以及耐药性中的重要作用,我们的课题有待进一步深入研究。