志賀毒素在腸出血性大腸桿菌中的表達機制研究及此毒素表達抑製劑的研製

大腸桿菌感染最嚴重的病例是由產志賀毒素的大腸桿菌（STEC）引起的，會引起出血性結腸炎，甚至造成嚴重的出血性尿毒症綜合徵。特別是對於年幼的兒童和老年人，它有時會造成死亡病例。因為抗生素不可用於STEC感染，通常以非特異性的支持性療法來處理這類感染。在STEC基因組中，志賀毒素編碼在一個原噬菌體(prophage)區域。在裂解週期時，噬菌體開始生成且造成此毒素表達。因為抗生素會刺激細菌SOS反應進而誘導噬菌體產生，也進而誘導毒素表達。在這裡，我要建立一個針對STEC感染的特定療法。 我將開發一種抗噬菌體試劑（APA）來抑制噬菌體產生來治療STEC感染。 APA會抑制噬菌體的產生，因此抑制志賀毒素表達。而且，除了抑制毒素產生來降低致病性之外，當APA抑制毒素產生時，抗生素也可用於治療此類細菌感染。據我所知，現在尚未有使用APA治療傳染病的研究。 臨床分離的大腸桿菌O157：H7 EDL933是STEC研究的模型菌株， 933W是編碼志賀毒素的prophage。為專門研究噬菌體並避免感染風險，已將933W轉移至大腸桿菌K-12菌株。未來將以gfp基因替換毒素基因（stx2AB），然後以螢光測定毒素表達。低濃度的mitomycin C（500ng / ml）可誘導933W進入裂解週期。當使用mitomycin C時，由於誘導生成的噬菌體會裂解宿主大腸桿菌細胞，會降低OD600nm，但也同時引起GFP表達。但是，若有化合物抑制噬菌體生成時，OD600nm會增加，GFP螢光會消失。根據這個原理，將從chemical libraries中篩選具有APA潛力的化合物。為了鑑定該化合物所作用的標的蛋白，將使用流式細胞儀和細胞分選儀通過GFP表達來分離抗性突變體，並且通過基因組測序確定突變位點。若該化合物對小鼠沒有強毒性，則將之用於治療動物模型中的STEC感染。噬菌體濃度和志賀毒素的表達將在盲腸和大腸腔內容物中分析。如果該化合物對小鼠具毒性，將以秀麗隱桿線蟲為感染模型。