为了揭示假定蛋白在铜绿假单胞菌生物膜形成中的调控作用。如表1所示，作者对生物膜细胞及浮游态细胞进行转录组分析，并且挑选出所有显著变化的假定基因。

  表1 转录组分析生物膜及浮游态细胞的基因表达情况

  对所有差异表达假定基因的突变体进行生物膜表型及抗生素表型验证。如图1及图2所示，PA2146的缺失，显著影响了细菌的生物膜形成及细菌耐药性。

  图1 假定基因缺陷型菌株的生物膜表型

  图2 假定基因缺陷型菌株的细菌敏感性测试

  如图3所示，通过序列比对，在大肠杆菌及肺炎克雷伯菌中都发现PA2146的同源蛋白，并且具有高度的相似性。

  图3 PA2146及其同源蛋白的序列比对

  如图4a所示，PA2146的同源基因在大肠杆菌及肺炎克雷伯菌中也高度表达。如图4b-d所示，PA2146同源基因的缺失也影响大肠杆菌及肺炎克雷伯菌的生物膜形成及药物敏感性。

  图4 PA2146同源蛋白贡献生物膜形成及药物敏感性

  如图5所示，发现大肠杆菌及肺炎克雷伯菌中PA2146同源蛋白的过表达能够恢复铜绿假单胞菌ΔPA2146的生物膜表型及细菌耐药表型。证明PA2146在铜绿假单胞菌、大肠杆菌及肺炎克雷伯菌中具有功能互补性。

  图5 大肠杆菌及铜绿假单胞菌中的PA2146蛋白具有功能互补性

  如图6所示，通过测定c-di-GMP的含量，作者发现ΔPA2146菌株生物膜细胞中的c-di-GMP显著下降。并且通过过表达二鸟苷酸环化酶gcbA恢复了ΔPA2146的生物膜表型，说明PA2146通过影响c-di-GMP的产生影响生物膜形成。

  图6 PA2146通过影响c-di-GMP的产生影响生物膜形成

  如图7所示，ΔPA2146具有与ΔsagS类似的表型。作者通过在ΔPA2146中过表达SagS系统中的下游靶点bifS恢复了生物膜形成，证明PA2146调控生物膜形成与SagS系统有关。并且在ΔPA2146中过表达sags不能恢复生物膜表型，而在Δsags中过表达PA2146能够恢复期生物膜表型，证明PA2146位于基因sagS的下游。

  图7 PA2146通过SagS通路影响生物膜形成

  参考文献：doi.org/10.1038/s41522-022-00314-y