2024年1月5日
我们描述了一种利用基于mini-Tn7的表达系统,在已构建的外排泵缺陷型鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)菌株中实现外排泵基因单拷贝染色体互补的简便方法。该精确的遗传工具可实现基因表达的可控性,这对于表征多重耐药病原体中外排泵的功能至关重要。
我们研究革兰氏阴性细菌中的多药耐药外排系统。我们关注这些外排泵的天然功能,以及它们如何可作为潜在的药物靶点。多药耐药外排系统的表达受到严格调控,这使得研究其功能变得困难。
因此,在表征这些泵时,绕过调控系统的表达系统可能非常有用。本方案可实现基因在通常自然条件下所见水平的表达,从而使其基因产物的活性与自然界中观察到的情况相似。
首先,将所有无菌的1.5毫升微量离心管和无菌电穿孔杯置于冰上。然后将保存在4摄氏度的无菌水瓶也放在冰上。取1.5毫升过夜培养的细菌培养物,转移至其中一个1.5毫升微量离心管中,在13,000 G离心2分钟,使细胞形成沉淀。
使用1毫升移液器,去除上清液,注意不要扰动细胞沉淀。向同一微型离心管中加入1.5毫升细菌培养物。在13,000 G条件下离心2分钟,然后去除上清液。
向细胞沉淀中加入1毫升冰上预冷的无菌水,轻轻吹打重悬,直至沉淀不再沉积在微量离心管底部。将重悬的细胞在13,000 G离心2分钟,然后用1毫升移液器小心吸除上清液。用200微升冰上预冷的无菌水轻轻重悬最终的细胞沉淀,并将100微升最终细胞悬液转移至另一支预冷的1.5毫升微量离心管中。
将每份样品和对照的1毫升LB液体培养基以及含庆大霉素的LB琼脂平板置于37摄氏度的静止培养箱中预热。在总体积不超过5微升的条件下,向一份电转化感受态细胞中加入100至200纳克的pTNS2辅助质粒和100至200纳克的pUC18T-mini-Tn7 tlac 庆大霉素AdeIJK插入质粒。用手指轻轻弹击管壁,确保质粒与电转化感受态细胞充分混匀,同时避免产生气泡。
向阴性对照细胞等分试样中加入等体积的无菌蒸馏水,并如前所述轻轻混匀。将样品置于冰上孵育20分钟。将全部细胞样品转移至预冷的电穿孔比色皿中,然后将比色皿放回冰上。
为了对细胞样品进行电穿孔,打开电穿孔仪并将其设置为两千伏。用柔软的纸巾擦拭电穿孔杯表面,以去除附着的冰或水分。将电穿孔杯插入电穿孔仪中,并施加电脉冲。
立即将 0.9 毫升预热的 LB 肉汤加入电转杯中的细胞中,轻轻吹打混匀细胞与培养基。将全部细胞悬液转移至一支新的 1.5 毫升离心管中,于室温下放置。然后检查电穿孔仪上的时间常数数值。
为了获得最佳结果,该值应介于四到六之间。将电穿孔后的样品在37摄氏度、250 RPM条件下孵育一小时,以促进细胞恢复。一小时后,使用接种涂布器将每个样品的100微升涂布于预热的LB加庆大霉素平板上。
将平板在 37 摄氏度下孵育 16 至 18 小时。检查电穿孔平板。使用无菌牙签,从 LB 加庆大霉素琼脂平板上挑取最多 10 个单菌落,并将其转接到新的 LB 加庆大霉素琼脂平板上。
将平板在 37 摄氏度下孵育 16 至 18 小时。将转化平板上的菌落转接到选择性培养基上,可保存转化菌株,并为菌落 PCR 筛选提供起始材料。筛选引物 ABglmS2 正向新引物与 Tn7 反向引物的 PCR 产物为 382 个碱基对。
该反应的阴性对照包括野生型鲍曼不动杆菌ATCC 17978、AB 258以及无模板对照。
本研究聚焦于革兰氏阴性菌(特别是鲍曼不动杆菌)中的多重耐药外排系统。采用基于mini-Tn7的表达系统,实现外排泵基因的单拷贝染色体互补,从而实现基因表达的可控性,有助于对外排泵进行更深入的表征。
外排介导的多药耐药性 鲍曼不动杆菌 构成了抗生素研发和临床干预的关键障碍。在缺乏外排功能的背景下,所描述的单拷贝基因表达系统能够对外排泵进行精确的功能研究,直接为早期发现阶段的靶点验证和作用机制去风险化提供依据。该方法通过明确外排泵在耐药性中的贡献,并支持对外排抑制剂进行可靠评估,从而助力研发管线的决策。
该系统可整合到从早期靶点验证到外排泵抑制剂检测方法开发及临床前评价的整个发现流程中。