CidA在金黃色葡萄球菌之生物膜形成裡扮演著重要的角色

論文：Rice, K. C. et al. 2007.

The cidA murein hydrolase regulator contributesto DNA release and biofilm development in Staphylococcus aureus.

 Proc Natl Acad Sci. 104, 8113-8118

報告者：呂凱筠

講評老師：何漣漪教授

時間：15:00~16:00, Nov. 7, 2007

地點：Room 601

摘要：

金黃色葡萄球菌為我們熟知的致病菌之一，它的慢性感染大多和生物膜(biofilm)的形成有關。在先前的研究指出，細菌的死亡與水解，會釋出其genomic DNA (eDNA)，這個過程是形成生物膜的一個很重要的步驟。作者與其研究團隊往年致力於研究金黃色葡萄球菌裡的cidABC 與lrgAB operons，認為這個cid/lrg系統會調節細菌的分解，且和抗藥性有關；其中CidA具有murein hydrolase的功能。因此作者想知道，CidA是否在金黃色葡萄球菌的生物膜形成上，也扮演了重要的角色。作者初步利用體外的biofim formation assay比較cidA mutant與wild type之生物膜形成情形，發現cidA突變株的生物膜長得比較差，且細胞被水解的情形較少；但是和野生株相比，兩者細胞的死亡情形差不多。於是作者利用PI stain，證實了在cidA mutant的生物膜裡，含有比wild type還大量的死亡、但未被水解的細菌。接著作者利用biofim formation assay和real time PCR和共厄焦顯微鏡觀察，比較DNaseI、RNaseA、PAS對於cidA mutant與wild type之生物膜的影響，發現DNaseI對野生株的影響甚劇，反而cidA mutant沒太大改變。作者進一步在動物實驗中也看到cidA mutant和sarA mutant （之前已證實參與biofilm formation之因子）一樣，生物膜長得較差。從這裡的研究發現，在cid/lrg 調節系統中的CidA參與了細菌的programmed cell death，造成細菌水解，並釋出其eDNA，這同時在生物膜的形成上也很重要。另外，cidA也廣泛存在於其他革蘭氏陽性與陰性細菌內，因此其他細菌裡或許也有相似的調控機轉。

參考資料：

1.      Whitchurch CB, Tolker-Nielsen T, Ragas PC & Mattick JS. (2002) Science 295, 1487

2.      Allesen-Holm M, Barken KB, Yang L, Klausen M, Webb JS, Kjelleberg S, Molin S, Givskov M & Tolker-Nielsen T. (2006) Mol Microbiol 59, 1114–1128.

3.      Bayles KW. (2007) Nat Rev Microbiol 9, 721-726.