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大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli),常见于医源性感染的条件致病菌,可引发膀胱炎、肾盂肾炎、肠炎、肺炎、脑膜炎、菌血症等多种局限性及全身性的感染性疾病。近年来,随着大肠杆菌耐药性的不断加剧与蔓延,可用抗生素濒临枯竭。因此,研发新的抗生素替代药物及抗菌生物制剂变得迫切而必要。噬菌体,作为细菌的“捕食者”,是自然界中数量最多、分布最广的群体。自2011年第一届噬菌体大会召开以来,科学家们在应用噬菌体治疗细菌尤其是多重耐药菌感染方面取得了丰硕的研究成果,应对日渐严重的细菌耐药,噬菌体或将大有可为。本实验室前期分离得到的一株大肠杆菌噬菌体(vB_EcoM_ep3)对多重耐药(β-内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类抗生素)大肠杆菌O78-6具有更加明显的裂解效果(与敏感菌株相比),但其作用机制尚不完全清楚。本研究旨在筛选噬菌体受体结合蛋白并对其结合作用进行研究,为解析噬菌体及其宿主菌相互作用机制提供基础。GeneBank上对大肠杆菌噬菌体vB_EcoM_ep3(gene ID:KM360178.1)的全基因注释结果显示,vB_EcoM_ep3共有56个开放阅读框(ORFs)。为了能够在众多噬菌体蛋白中行之有效地找到能与宿主菌相互作用的蛋白,我们首先建立了随机表达噬菌体蛋白的大肠杆菌文库,并对所建文库的准确性及分子多样性进行了检测。以大肠杆菌O78-6为靶分子对构建的噬菌体蛋白文库进行筛选及初步鉴定,筛得的阳性克隆经DNA测序确定其基因序列,最终经序列比对分析,得到可能与宿主菌互作的两种噬菌体受体结合蛋白:噬菌体衣壳蛋白和噬菌体尾丝蛋白。其中,尾丝蛋白作为最主要的RBP,在噬菌体感染阶段发挥着至关重要的作用。为了确证噬菌体vB_EcoM_ep3尾丝蛋白Dpo41的功能,构建了该蛋白的原核表达载体并对其进行了纯化。将Dpo41作为免疫原免疫小鼠以制备高免血清,应用硫酸铵沉淀法分离和纯化IgG。Western blot检测证实,Dpo41多克隆抗体的纯度及特异性良好。Dpo41抗体添加实验显示,Dpo41多克隆抗体能有效封闭尾丝蛋白Dpo41,从而显著降低噬菌体vB_EcoM_ep3对宿主菌O78-6的吸附效率及裂解效率。本研究初步阐明:尾丝蛋白在噬菌体感染细菌的过程中,通过高效吸附到宿主菌表面进而促进噬菌体的裂解。尾丝蛋白的关键作用位点及其如何在噬菌体与宿主菌互作过程中发挥作用还有待进一步论证。