细菌hok/sok解离后致死系统研究进展

蒋志伟，康小燕，郁 磊，朱国强

(扬州大学兽医学院，江苏 扬州 225009)

由于编码特定基因的重组质粒增加了细胞本身的代谢负担，因此，含有质粒的重组菌通常不稳定。质粒不稳定性(Plasnid instability)，包括分离不稳定性(Segregational instability)和结构不稳定性(Structural instability)两个方面，其中质粒的分离不稳定性是质粒不稳定性的主要因素。一旦丢失外源质粒，细胞将迅速增长，在数量上很快超过重组菌。因此，质粒稳定性是重组细菌研究与应用中备受关注的问题。质粒的稳定存在依赖于外界一定的选择压力，目前常用的有以抗生素作为选择压力及抗性基因作为选择标志的质粒载体系统和以营养选择标志基因代替抗性基因的染色体-质粒平衡致死系统，但这两种质粒载体系统都有其局限性。因此，近年来报道了一种更为安全有效的新型质粒稳定系统-质粒解离后致死(Post-segregational killing system，PSK)系统[1]。该质粒PSK系统又称为毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin system，TAS)，其中以hok/sok基因为标志的质粒PSK系统研究较为广泛[2-4]。

1 hok/sok质粒稳定系统作用机制

质粒稳定性基因hok/sok主要存在于肠道菌以及与之亲缘关系较近的相关菌属[5]。E.coli抗药性质粒R1携带一对hok/sok基因，而F质粒携带两对hok/sok同源基因flm和srnB[5]。hok/sok质粒稳定系统主要由3部分组成：hok(host killing)、mok(modulationof killing)、sok(suppression of killing)(图1)。hok编码具有强毒性的跨膜蛋白，从细胞内破坏细胞膜，造成膜结构不可逆的损伤[1,6]。mok在基因结构上与hok重叠，可以调节hok蛋白的表达。sok由一小段特定的反义RNA顺式编码，可以阻断mok蛋白的翻译。由于hok蛋白的表达依赖于mok蛋白的调节作用，因此sok RNA通过抑制mok蛋白的表达，从而间接的抑制hok蛋白的表达[7]。……