猪链球菌(Streptococcus suis,S.suis)是一种重要的人兽共患病病原菌,根据其表面荚膜多糖(Capsular polysaccharide, CPS)的抗原性,可以分为1/2、1-31和33共33个血清型,其中2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype2,S.suis2)毒力最强,临床检出率最高。近年来多次出现S.suis2感染人事件,尤其是1998年和2005年,分别在江苏海安和四川资阳暴发了大规模的S.suis2感染人疫情,患者出现高比例的、国内外罕见的链球菌中毒性休克综合症(streptococcal toxic shock syndrome, STSS)症状,病情凶险,致死率高。然而猪链球菌的致病机制仍不清楚。信号转导系统是有机体对不断变化的外界环境做出反应的一个重要机制。在细菌中,磷酸化信号转导系统在这一过程中发挥着重要作用。对其深入的研究主要集中在二元信号转导系统(two-component signal transduction system,TCSTS)中,即组氨酸和天冬氨酸残基的磷酸化。随着基因组学研究的不断深入和分子生物学技术的不断发展,一种新发现的丝氨酸／苏氨酸激酶(serine-threonine kinase,STK)引起了越来越多研究者的兴趣。该激酶与真核生物丝／苏氨酸激酶具有一定的同源性,并已发现在包括链球菌在内的多种原核生物中广泛存在。丝／苏氨酸激酶与相邻的丝／苏氨酸磷酸酶(serine-threonine phosphatase, STP)协同作用,通过对丝氨酸、苏氨酸残基可逆的磷酸化调节细胞的一系列生理活动,包括生长、代谢、分化以及对外界环境变化的适应。本研究通过对S.suis2中国强毒株05ZYH33的全基因组序列分析,发现和其它致病性链球菌同源的stk基因和stp基因,生物信息学分析和实验证实了两者共转录,该发现为S.suis2的致病机制提供了新的研究方向。利用同源重组原理成功构建了stk基因敲除突变株△stk。与野毒株相比,△stk的表型发生了明显的变化,细菌的链状结构变长。生物学特性研究显示,细菌生长迟缓,全血存活能力减弱,对氧化应激压力的敏感性减弱,然而抵抗细胞溶解的能力增强。体外细胞实验表明,△stk对人喉癌上皮细胞的黏附能力以及对鼠巨噬细胞的抗吞噬能力明显下降。小鼠毒力实验表明,Astk的致病能力减弱。转录组学研究表明,stk的缺失导致占基因组24.8%的544个基因差异表达,其中511个基因表达下调,包括一些毒力相关基因以及二元信号转导系统编码基因等。综上所述,猪链球菌stk在表型、生长、毒力等方面具有重要的作用,是一个全局性的表达调控因子,在猪链球菌中主要起着正调控作用。