甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）几乎对所有临床上使用的β内酰胺类抗生素耐药,这对全球公共卫生安全带来极大挑战。MRSA的感染在1961年被发现以来的很长一段时间内被认为主要发生在医院相关危险因素的暴露下（hospital-acquired MRSA,HAMRSA）。然而,过去30多年来社区相关MRSA（community-acquired MRSA,CA-MRSA）的感染不断加剧。与大多数HA-MRSA菌株相比,CA-MRSA菌株通常对β内酰胺类抗生素的耐药性相对较低但其具有更高的致病力,可经常在健康人群中引发感染。深入理解CA-MRSA高致病力的分子基础有助于发现新的抗CA-MRSA感染策略。酚可溶性蛋白（phenol-soluble modulins,PSMs）是CA-MRSA菌株中高表达的一类溶细胞毒素肽,其表达受到附属基因调节因子（accessory gene regulator,agr）活性的严格正调控。PSMs主要包括PSMα、PSMβ和δ-toxin。敲除psmα操纵子（编码PSMα）急剧降低了不同动物感染模型中CA-MRSA菌株的致病力,这提示抑制PSMα的表达可能是控制CA-MRSA感染的潜在方法。壁磷壁酸（wall teichoic acid,WTA）是一种连接在金葡菌细胞壁上的聚合物,其生物合成的第一步反应由非必需蛋白TarO催化。与PSMs一样,WTA同样在CA-MRSA菌株中高表达并介导CA-MRSA致病力的增强。此外,阻断WTA的合成还能使MRSA菌株对β内酰胺类抗生素回复到敏感状态。因此,抑制WTA的生物合成也作为潜在的抗MRSA感染策略受到关注。尽管许多研究报道WTA在金葡菌感染中具有重要功能,但其在金葡菌毒力因子表达中是否具有调控作用仍未知。本研究中,我们构建了CA-MRSA USA300（LAC）菌株psmα启动子与半乳糖苷酶编码基因lac Z的转录融合报告基因系统psmα-lac Z,并对3987个化合物（2395个FDA批准上市药物、1199个临床阶段化合物和393个生物活性分子）抑制psmα-lac Z表达的能力进行了高通量筛选,发现tunicamycin能够潜在抑制USA300菌株psmα操纵子的启动子活性。进一步的研究表明,除了对psmα的转录表达抑制外,tunicamycin也能够抑制USA300菌株毒力因子Sp A蛋白的表达。我们发现tunicamycin通过抑制TarO蛋白阻断WTA合成从而导致USA300菌株psmα3和Sp A表达的降低,并且抑制WTA导致基因表达的变化很大程度上由Vra RS双组分系统的激活介导。重要的是,抑制WTA合成不仅引起了毒力基因表达的降低,也在大蜡螟幼虫和小鼠感染模型急剧降低了USA300菌株的致病力。随后,我们通过荧光显微镜实验发现USA300菌株WTA的合成缺陷导致PBP2蛋白在隔膜位置的定位能力降低,这可能使PBP2蛋白功能受损从而降低USA300菌株对PBP2选择性β内酰胺类抗生素和PBP2转糖基酶抑制剂moenomycin的抗性。此外,不论是epicatechin gallate（一种能使隔膜蛋白PBP2定位改变的化合物）处理、遗传学敲低pbp2还是PBP2选择性β内酰胺类抗生素处理,均导致了毒力基因Sp A和psmα3的抑制,同时伴随着Vra RS调节功能的激活,这种毒力基因的表达模式均与抑制USA300菌株WTA合成的效应类似。重要的是,尽管USA300菌株对PBP2蛋白选择性β内酰胺类抗生素cefuroxime高度耐药,低剂量的cefuroxime就能够显著提高受USA300菌株感染大蜡螟幼虫的存活率。我们发现USA300菌株中PBP2a编码基因mecA的缺失减弱了tunicamycin对PBP2蛋白的去定位能力,同时也降低了TarO抑制剂对Vra RS系统调节功能的激活能力。我们的研究也提示,Lipid II的胞外积累可能是激活Vra RS系统调节功能的潜在因素。此外,WTA对毒力基因表达的调控作用不仅仅限于USA300菌株,这种调控效应还在其他CA-MRSA菌株如USA400和2011-137中存在。总的来说,本研究中我们揭示了CA-MRSA菌株中调控毒力基因表达的一条新的调控通路WTA/PBP2/Vra RS。我们的研究也强调了化学遗传学方法在发现新的受小分子调控生物学信号途径中的重要作用。此外,由于细胞壁稳态的维持似乎对金葡菌的感染发挥重要作用,对调节重要毒力基因表达的细胞壁信号途径的深入理解可能有助于阐明CA-MRSA的感染机理并进一步发展新的策略来对抗CA-MRSA的感染。