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背景:铁元素在细菌的新陈代谢、生长和繁殖过程中发挥重要作用[1]。然而,缺铁对致病性钩端螺旋体（Leptospira interrogans）生长繁殖和能量代谢的影响迄今了解甚少。细菌对于其菌体内铁离子种类和浓度具有精细的调控机制,过多铁离子在有充分氧情况下,会促进细菌产生更多的氧自由基导致细菌损伤,如氧自由基可使细菌DNA氧化变性甚至断裂、细菌蛋白质氧化变性和失活、细菌脂质过氧化和细胞膜损伤[2-3]。问号钩端螺旋体黄疸出血群赖型赖株基因组中,编号LA＿2690和LA＿3598基因产物分别注释为铁蛋白和铁蛋白家族成员DNA结合铁蛋白样蛋白。铁蛋白作为铁调节的重要组分,通常具有亚铁氧化酶活性,其作用是将亚铁离子(Fe2+)氧化为高铁离子(Fe3+)并将其储存。但LA＿2690和LA＿3598基因产物亚铁氧化酶活性在问号钩端螺旋体黄疸出血群赖型赖株铁代谢调节中的作用及其机制未见文献报道。方法:采用分光光度法检测无铁离子EMJH培养基中致病性问号钩端螺旋体赖株DNA和ATP合成水平及其生长曲线和代谢特征。采用不同问号钩端螺旋体黄疸出血群赖型赖株初始接种量（1:10和1:20）下,观察缺少亚铁离子(Fe2+)对问号钩端螺旋体赖株生长和代谢的影响。采用生物信息学软件分析问号钩端螺旋体赖株铁相关LA＿2578、LA＿2579、LB＿281、LB＿282、LB＿283、LA＿2690和LA＿3598基因结构域、跨膜区和信号肽。构建问号钩端螺旋体赖株LA＿2690和LA＿3598基因原核表达系统,Ni-NTA亲和层析法提纯目的重组蛋白r Lep2690和r Lep3598,采用SDS-PAGE检测r Lep2690和r Lep3598表达效果和提纯情况。采用分光光度法检测r Lep2690和r Lep3598氧化Fe2+活性。采用实时荧光定量RT-PCR法,检测问号钩端螺旋体赖株感染人血管内皮细胞和单核巨噬细胞（HUVEC和THP-1）时LA＿2690和LA＿3598基因转录水平变化。结果:缺铁/铜EMJH培养基中,问号钩端螺旋体赖株的生长状况和代谢状态受到明显影响,表现为生长繁殖数量(OD600)、DNA和ATP合成水平均明显低于正常EMJH培养基。其中生长繁殖数量以1:20接种量组减少更为明显,DNA和ATP合成水平以1:10接种量组减少更为明显。生物信息学分析结果显示,问号钩端螺旋体赖株具有编码Feo和Ton B转运系统基因,LA＿2690基因产物为无跨膜区的包浆蛋白但含有铁蛋白样超家族结构域、多个双亚铁氧化中心、血红素结合位点和亚铁氧化酶孔,LA-3598基因产物也为无跨膜区的蛋白但含有铁蛋白样超家族结构域、双亚铁氧化中心和DNA保护蛋白DPS结合位点。所构建的原核表达系统能表达r Lep2690和r Lep3598。亲和层析法提取的r Lep2690和r Lep3598经SDS-PAGE后在分离胶上呈现为单一蛋白条带。r Lep2690有较强的亚铁氧化酶活性,r Lep3598亚铁氧化酶活性较弱,低浓度下甚至检测不出亚铁氧化酶活性。问号钩端螺旋体赖株感染HUVEC和THP-1细胞后,LA＿2690和LA＿3598基因m RNA转录水平均显著升高（p<0.05）。结论:缺铁导致问号钩端螺旋体赖株的生长与繁殖能力以及DNA和ATP合成均受到抑制,表明铁在问号钩端螺旋体的分裂增殖和能量代谢过程中具有重要作用。问号钩端螺旋体赖株LA＿2690基因产物具有较强亚铁氧化酶活性,可在钩端螺旋体生长繁殖和能量代谢过程中发挥铁调控作用。