CN105400876A - 铜绿假单胞菌与噬菌体感染相关基因及应用 - Google Patents

铜绿假单胞菌与噬菌体感染相关基因及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铜绿假单胞菌基因功能及其应用，铜绿假单胞菌的基因BN889_05221、基因PA0243、基因PA3808、基因PA1993和基因PA1115是噬菌体感染必需的宿主基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。本发明对噬菌体感染相关宿主基因的研究，能够更好地理解噬菌体与宿主菌之间相互作用的分子机制，为噬菌体治疗提供理论依据，同时有助于发现新的病毒感染相关靶位基因，为抗病毒药物的筛选提供帮助。

Description

铜绿假单胞菌与噬菌体感染相关基因及应用
技术领域
本发明属于生物工程领域，具体功能基因的筛选和药用功能的开发，尤其是铜绿假单胞菌与噬菌体感染相关基因及应用。
背景技术
铜绿假单胞菌是造成院内感染最常见的病原菌之一，目前治疗方法主要是应用抗生素杀死或者抑制病原菌的生长。但是铜绿假单胞菌自身具有一些耐药机制，包括低渗透性的外膜、不同外排泵组成型基因的表达和抗生素失活酶的产生，同时菌株也能够获得一些抗性基因、降低表达一些孔蛋白以及突变喹诺酮靶位基因等，所以铜绿假单胞菌对临床应用的许多抗生素都产生了耐药性，而且耐药程度日趋严重,多重耐药已成为当今医药界的一个世界性难题。
噬菌体能够以高效率特异性杀死细菌宿主，有望作为一种生物剂用于杀菌处理。使用铜绿假单胞菌噬菌体治疗感染的一些临床试验已经取得了很好的效果，如腿部溃疡，烫伤，耳部感染，和囊肿性纤维化。在噬菌体体内和体外的杀菌实验中，同一噬菌体针对不同的菌杀菌效率不同，这和噬菌体感染宿主菌的过程受到宿主菌基因表达水平的影响有关，噬菌体裂解宿主依赖于宿主菌的机制，从而增加了噬菌体裂解宿主菌的复杂程度。了解更多与噬菌体感染相关的宿主基因，这将有利于噬菌体的治疗效率，并且在未来提供多种临床感染的治疗方案。但是，迄今为止，只有少数的研究揭示了铜绿假单胞菌噬菌体感染过程所需的宿主基因，如负责精脒合成的宿主基因speD是噬菌体JG004成功感染所必需的基因。
本研究中，我们选择铜绿假单胞菌裂解性噬菌体C11来研究噬菌体感染的潜在机制，使用Tn5G转座子插入技术构建宿主菌株PAK耐受噬菌体的文库，并通过反向PCR鉴定Tn5G插入位点，从而鉴定噬菌体感染的必需基因，并利用互补实验证实了这些基因。这些基因的发现有助于对噬菌体与宿主相互作用的理解，为噬菌体的治疗提供理论依据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供5个与噬菌体感染相关的铜绿假单胞菌基因，它们都是病毒感染必需基因，这些基因本身可以作为靶位基因，用于筛选治疗和防止病毒感染的药物，病毒可以包括细菌病毒、动物病毒和人类病毒。
本发明的技术方案为：
基因BN889_05221作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
基因PA0243作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
基因PA3808作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
基因PA1993作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
基因PA1115作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
上述的基因在筛选治疗和防止病毒感染的药物制剂有效性试剂中的应用。
而且，所述基因作为筛选抵御人类病毒CVB3感染药物的应用。
通过构建菌株PAK的转座子Tn5G突变文库，获得耐受噬菌体C11突变株。反向PCR鉴定突变株的Tn5G插入位点，并且通过blastp分析出突变基因。构建基因的表达载体，对相应突变株进行基因功能回复实验，用实验证明这些基因是噬菌体感染必需的宿主基因，这些基因可以作为筛选病毒感染相关靶位基因的依据，进一步筛选出治疗和防止病毒感染的药物。
本发明的优点和技术效果如下：
本研究主要鉴定了铜绿假单胞菌噬菌体C11感染相关的宿主PAK基因。通过构建菌株PAK的转座子Tn5G突变文库，获得5株耐受噬菌体C11突变株。5株突变株吸附率在93.3％-95.4％之间，与野生型菌株PAK的噬菌体吸附率92.7％相比没有显著差别，5个突变株对应的5个突变基因没有影响噬菌体的吸附，可能与噬菌体感染其他过程相关。其中突变基因BN889_05221编码75aa小蛋白，可能编码一个调节因子；基因PA0243编码一种位于细胞质的转录调节因子，该调节因子具有一个DNA-bindingHTHdomain,TetR-type(IPR001647)；突变基因PA3808编码产物与ISCsystemFeSclusterassembly,IscX蛋白在氨基酸水平同源程度为67.1％；突变基因PA1993编码一种位于细胞膜上的MFS超家族转运蛋白(majorfacilitatorsuperfamilytransporter)；突变基因PA1115编码一种位于细胞膜的假定蛋白，该蛋白的结构域Sulfatase(IPR000917)属于Sulfatasefamily(PF00884)。对噬菌体感染相关宿主基因的研究，能够更好地理解噬菌体与宿主菌之间相互作用的分子机制，为噬菌体治疗提供理论依据，从而指导噬菌体应用于临床治疗，未来能够对临床感染治疗提供多种治疗方案，噬菌体作为一种细菌病毒，其宿主基因的研究对病毒感染的治疗具有启发意义，如未来可以对病毒感染所需的宿主基因采用药物靶向干扰，达到间接治疗病毒感染的效果。
本发明中噬菌体感染相关宿主基因的开发，能够更好地理解噬菌体与宿主菌之间相互作用的分子机制，为噬菌体治疗提供理论依据，从而指导噬菌体应用于临床治疗，未来能够对临床感染治疗提供多种治疗方案。噬菌体作为一种细菌病毒，其宿主基因的研究对病毒感染的治疗具有启发意义，如未来可以对病毒感染所需的宿主基因采用药物靶向干扰，达到间接治疗病毒感染的效果。
附图说明
图1突变株染色体的Tn5G插入位点分析示意图；
图2突变株和野生型菌株对噬菌体的吸附率；
图3基因的互补实验基因表达载体恢复了突变株对噬菌体的敏感性白色三角表示噬菌体的裂解圈。
具体实施方式
以下所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例。
本申请主要鉴定了铜绿假单胞菌噬菌体C11感染相关的宿主PAK基因。通过构建菌株PAK的转座子Tn5G突变文库，获得5株耐受噬菌体C11突变株。5株突变株吸附率在93.3％-95.4％之间，与野生型菌株PAK的噬菌体吸附率92.7％相比没有显著差别，5个突变株对应的5个突变基因没有影响噬菌体的吸附，可能与噬菌体感染其他过程相关，以下详细论述的基因的说明如下：
1、突变基因BN889_05221编码75aa小蛋白，可能编码一个调节因子；基因BN889_05221是一种病毒感染必需基因，基因本身可以作为靶位基因，筛选治疗和防止病毒感染的药物，病毒可以包括细菌病毒、动物病毒和人类病毒；
2、基因PA0243编码一种位于细胞质的转录调节因子，该调节因子具有一个DNA-bindingHTHdomain,TetR-type(IPR001647)，基因PA0243是一种病毒感染必需基因，基因本身可以作为靶位基因，筛选治疗和防止病毒感染的药物，病毒可以包括细菌病毒、动物病毒和人类病毒；
3、突变基因PA3808编码产物与ISCsystemFeSclusterassembly,IscX蛋白在氨基酸水平同源程度为67.1％，基因PA3808是一种病毒感染必需基因，基因本身可以作为靶位基因，筛选治疗和防止病毒感染的药物，病毒可以包括细菌病毒、动物病毒和人类病毒；
4、突变基因PA1993编码一种位于细胞膜上的MFS超家族转运蛋白(majorfacilitatorsuperfamilytransporter)，基因PA1993是一种病毒感染必需基因，基因本身可以作为靶位基因，筛选治疗和防止病毒感染的药物，病毒可以包括细菌病毒、动物病毒和人类病毒；
5、突变基因PA1115编码一种位于细胞膜的假定蛋白，该蛋白的结构域Sulfatase(IPR000917)属于Sulfatasefamily(PF00884)，基因PA1115是一种病毒感染必需基因，基因本身可以作为靶位基因，筛选治疗和防止病毒感染的药物，病毒可以包括细菌病毒、动物病毒和人类病毒。
本申请的重要意义在于：对噬菌体感染相关宿主基因的研究，能够更好地理解噬菌体与宿主菌之间相互作用的分子机制，为噬菌体治疗提供理论依据，从而指导噬菌体应用于临床治疗，未来能够对临床感染治疗提供多种治疗方案。噬菌体作为一种细菌病毒，其宿主基因的研究对病毒感染的治疗具有启发意义，如未来可以对病毒感染所需的宿主基因采用药物靶向干扰，达到间接治疗病毒感染的效果。
本申请用于研究上述5个基因的方法具体步骤如下：
1、材料和方法
菌株和质粒
实验所用菌株及质粒，具体见表1所示，实验所涉及的引物具体见表2所示。
2、转座子文库构建
参照实验方法描述(方法记载在[12]并做了相应的修改构建耐受噬菌体C11的突变株文库。
具体如下：将供体菌菌株E.coli/PRK2013Tn5G和受体菌菌株PAK过夜培养，过夜培养菌液转接到加有相应抗生素的液体培养基扩大培养，即E.coli/PRK2013Tn5G转接至含有庆大霉素(10μg/mL)液体LB培养基中，PAK转接至含有氨苄青霉素(10μg/mL)的液体LB培养基中，培养10h。菌液以4000rpm离心收集菌体，分别用新鲜LB液体培养基洗涤E.coli/PRK2013Tn5G和PAK菌体3次，以去除残留的抗生素。最后将E.coli/PRK2013Tn5G和PAK分别浓缩成0.5mL菌泥并两种菌泥混匀，加入牛肉膏蛋白胨培养基平板，37℃培养9h。用1mL液体LB重悬菌泥，加入5mL含有庆大霉素(100μg/mL)、氨苄青霉素(100μg/mL)的噬菌体C11纯裂解液，并置于37℃摇床以220rpm培养4h，以裂解对噬菌体C11敏感的突变株，离心收集菌体，涂于含有庆大霉素(100μg/mL)、氨苄青霉素(100μg/mL)的LB平板，37℃培养12h。对平板上的单菌落进行纯化，对纯化后的单菌落使用双层平板法进一步验证突变株对C11的敏感性。
表1菌株和质粒说明
*29-32，引用参考文件序号，见第一部分的参考文件；Apr，氨苄青霉素抗性；Gmr，庆大霉素抗性
表2引物序列说明
*下划线表示的碱基代表添加的酶切位点
3、突变株吸附率测定
过夜培养突变株以3％的接种量转接至新鲜的5mL液体LB培养基中，培养至对数期(OD600大约在0.4-0.6)，取200μL菌液，与200μL噬菌体C11(约105pfu/mL)混匀，控制MOI(phage/bacteria)为10-3，静置吸附10min，13000rpm离心30s，使已经发生吸附的噬菌体和细菌一起沉淀到离心管底部。将上清液全部转入另一离心管中。以野生型PAK为指示菌，通过标准的噬菌斑分析法，对上清液中噬菌体的滴度进行测定。噬菌体吸附率的计算公式如下所示：
A = [ 1 - S C ] × 100 %
A—噬菌体的吸附率(％)；
S—离心后上清液中噬菌体的滴度(pfu/mL)；
C—没有加入细菌的对照组中噬菌体的滴度(pfu/mL)；
4、反向PCR鉴定插入位点
通过苯酚-氯仿抽提法按照文献[13]中记载的方法提取噬菌体耐受突变株的基因组DNA，用限制性内切酶TaqI在65℃水浴酶切4h，苯酚/氯仿/异戊醇(25:24:1)纯化回收酶切产物，回收产物用T4DNA连接酶16℃水浴连接12h，使DNA发生自身环化，并且以连接产物为模板，根据Tn5G的末端反向重复序列设计一对引物OTn1(5’GATCCTGGAAAACGGGAAAG3’)和OTn2(5’CCATCTCATCAGAGGGTAGT3’)，如示意图1，反向PCR鉴定突变株基因组内转座子的插入位点，并通过BLASTN分析插入位点所在的基因。
5、突变基因的回复实验
在铜绿网站http://www.pseudomonas.com/分析突变的基因是以单一基因发挥作用还是存在于操纵子中。对于突变基因是单独发挥作用的情况，我们使用突变基因上游2000bp序列在启动子预测网站：(http://www.fruitfly.org/seq_tools/promoter.html)预测突变基因的启动子区，并且以预测启动子的上游500bp序列和终止密码子下游500bp序列设计引物(表2)，扩增突变基因。对于突变基因存在操纵子的情况，我们利用突变基因上游200bp序列和终止密码子下游500bp序列设计引物，扩增突变基因。利用PrimerPremier5分析上游引物和下游引物之间序列的限制性酶切位点，并根据载体pUCP18存在的酶切位点，按照酶切位点存在载体pUCP18的多克隆位点，不存在上下游引物之间的原则，选择一种或者两种限制性内切酶，在上下游引物的5’端加上酶切位点和相应的保护碱基，引物提交北京金维智公司合成。
以铜绿假单胞菌PAK的DNA为模板，扩增突变基因，回收纯化突变基因，并用酶切位点对应的限制性内切酶酶切突变基因和pUCP18质粒，回收纯化酶切产物，在T4DNA连接酶作用下将突变基因和载体pUCP18连接，转化大肠杆菌DH5α，筛选阳性转化子，提取转化子的质粒，并且用相应的限制性内切酶酶切鉴定转化子。将验证正确的重组质粒电转耐受噬菌体C11的突变株，用双层平板方法检测转化子是否回复对噬菌体C11的敏感性。
6、结果和讨论
(1)转座子文库的构建
为了研究噬菌体C11感染相关的宿主基因，我们构建了铜绿假单胞菌菌株PAK的转座子Tn5G文库，筛选耐受噬菌体C11突变子。近20000个转座子文库中共获得7株耐受噬菌体C11的突变株。
(2)噬菌体吸附率测定
分离纯化突变株，并测定噬菌体C11对5株突变株吸附率，发现5株突变株的噬菌体吸附率范围在93.3％-95.4％，与野生型菌株PAK的噬菌体吸附率92.7％相比没有显著差别(图2)。
(3)突变位点的鉴定
为确定突变株的突变基因，我们通过反向PCR方法鉴定转座子的插入位点，测序成功的序列包括四部分：上游引物序列、下游引物序列、PAK基因组序列、TaqI酶切位点(TCGA)。其中远离TaqI酶切位点的PAK基因组序列，并且与Tn5G接壤的碱基所在位置即是Tn5G插入位点。分析插入位点周围的序列，确定突变基因。
表3噬菌体感染铜绿假单胞菌必需基因的鉴定
(4)噬菌体感染所必需的宿主基因分析
耐受噬菌体的转座子文库共发现了5个突变株，其噬菌体吸附率相对野生型PAK没有发生变化，这说明它们的突变基因并未影响噬菌体吸附阶段，推测可能与感染的其他阶段相关。
反向PCR得到突变株RC11-2的Tn5G插入位点周围序列大小为68bp，与PAK基因组序列比对结果显示该68bp序列与PseudomonasaeruginosaPAKcontig00189的1142bp-1206bp的同源程度为100％。这段序列在PAK中没有注释，分析下游基因的启动子区，插入位点并没有位于启动子区至下游基因ATG之间的序列，这表明插入位点没有影响下游基因的表达。在NCBI比对结果显示，68bp的序列在很多铜绿假单胞菌中都没有注释，是一段基因间区序列，一株铜绿假单胞菌PA38182的基因组被注释为基因BN889_05221，该基因大小为228bp，插入位点位于编码区第26和第27两个碱基之间，即编码Ser的密码子UCG的C和G之间，该基因编码一个75aa的假定蛋白。
反向PCR得到突变株RC11-5的Tn5G插入位点周围序列大小为1158bp。与PAK基因组序列比对结果显示该1158bp序列与PseudomonasaeruginosaPAKcontig00105的2314bp-3471bp同源程度为100％，突变基因为基因PAK_01371,Tn5G插入位点位于编码区上游第20个碱基和21个碱基G和G之间。1158bp序列与PAO1基因组序列比对结果同源程度为100％，并且发现Tn5G插入位点位于基因PA3808和fdx2的基因间区，PA3808和fdx2位于操纵子iscR-iscS-iscU-iscA-hscB-hscA-fdx2-PA3808，该操纵子主要负责硫铁簇组装。根据操纵子转录方向，我们推测Tn5G插入阻断基因PA3808的表达。突变基因PA3808编码产物与ISCsystemFeSclusterassembly,IscX蛋白在氨基酸水平同源程度为67.1％。蛋白IscX由E.coli基因YfhJ编码，该基因位于高度保守的操纵子iscRSUA-hscBAfdx-yfhJ，主要负责硫铁簇组装。IscX能够抑制IscS/IscU复合物的形成，即抑制S流向Fe-S合成途径。而Tus途径主要负责tRNA修饰，与Isc途径竞争性从IscS获取S，当IscX抑制IscS/IscU复合物的形成，S流向Tus途径，tRNA修饰正常，噬菌体λ翻译的gpG/gpGT比例正常，噬菌体正常繁殖[14-16]。基因PA3808突变后，对Fe-S簇合成途径抑制消失，S流向Fe-S簇合成途径，Tus途径获得S减少，tRNA较少的修饰，移码降低，噬菌体不能合成正常比例的组装蛋白，RC11-5耐受噬菌体C11。
反向PCR得到突变株RC11-10突变位点周围序列大小为203bp，该序列与PseudomonasaeruginosaPAKcontig00158的3501bp-3703bp覆盖率为100％，突变基因为PAK_03341，Tn5G插入位点位于编码区第226和第227两个碱基之间，即编码His和Gly的密码子CAC和GGU的C和G之间大小为754bp，基因PAK_03341与铜绿假单胞菌PAO1基因PA1993同源程度100％，该基因编码一种位于细胞膜上的MFS超家族转运蛋白(majorfacilitatorsuperfamilytransporter)。MFS家族成员众多，发挥的功能各不相同，参与了很多过程，包括药物的外排系统[17]、磷酸的交换系统[18]、Na+转运系统[19]等，运输的的底物也多种多样，包括药物分子、单糖、多元醇、Krebs循环代谢物、氨基酸、肽链、核苷酸、各种离子等[17]。基因PA1993编码蛋白与Escherichiacolistr.K-12substr.MG1655的基因yhhs在氨基酸水平上同源程度为50.2％，基因yhhs编码一种L-阿拉伯糖外排转运蛋白(arabinoseeffluxtransporter)，基因yhhs的缺失或者过表达影响细胞内L-阿拉伯糖浓度的升高或者降低[20]。
反向PCR得到突变株RC11-21突变位点周围序列大小为89bp，该序列与PseudomonasaeruginosaPAKcontig00457的477bp-565bp覆盖率为100％。突变基因为PAK_00453，Tn5G插入位点位于编码区第599和第600两个碱基之间，即编码His和Asp的密码子CAC和GAC的C和G之间，基因大小为669bp，与铜绿假单胞菌PAO1基因PA0243同源程度100％，基因PA0243编码的一种位于细胞质的转录调节因子，该调节因子具有一个DNA-bindingHTHdomain,TetR-type(IPR001647)[21]。
TetR-typeDNA-bindingHTH结合域多位于蛋白质的N末端，结合域与靶位DNA的结合形式为一个对称的TetR同聚物结合在一个具有回文序列的操纵子上[22]。TetR调节因子一般是以临近的操纵子为靶位基因[22-25]，基因PA0243下游序列存在一个反向操纵子，该操纵子包括两个基因PA0244和aroQ2，PA0244编码Shikimate5-dehydrogenase(莽草酸酯脱氢酶)，aroQ2编码3-dehydroquinatedehydratase，主要负责苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成[26，27]。苯丙氨酸的类似物噻吩丙氨酸能够抑制苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，造成菌株的营养型缺陷，加入噻吩丙氨酸，导致氨基酸饥饿。大肠杆菌T4噬菌体感染E.coliB30-35min后，噬菌体RNA合成后会伴随放射性标记的尿嘧啶的增加，当加入噻吩丙氨酸，抑制苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，造成菌株的营养型缺陷，导致氨基酸饥饿，噬菌体的RNA合成受到限制，并且当噻吩丙氨酸的浓度为50ug/ml时，噬菌体释放量仅为原始释放量的0.2％[28]。
反向PCR得到突变株RC11-22突变位点周围序列大小为67bp，该序列与PseudomonasaeruginosaPAKcontig00327的32653bp-32719bp覆盖率为100％。突变基因PAK_04254，并且Tn5G插入位点位于编码区第1690和第1691两个碱基之间，即编码Pro和Leu的密码子UUC和CUC的C和C之间。基因大小为2325bp，与铜绿假单胞菌PAO1基因PA1115同源程度100％，基因PA1115编码一种位于细胞膜的假定蛋白，该蛋白的结构域Sulfatase(IPR000917)属于Sulfatasefamily(PF00884)[21]。
(5)基因功能的互补
构建基因BN889_05221的表达载体pXL1502，对突变株RC11-2进行基因互补实验，回复株回复了对噬菌体C11的敏感性(图3)。
构建基因PA3808的表达载体pXL1503，表达载体回复了突变株RC11-5对噬菌体C11的敏感性，证实了Tn5G插入突变通过阻断基因PA3808的表达，从而影响噬菌体耐受(图3)。
预测基因PA1993的启动子区，构建基因PA1993的表达载体pXL1505，表达载体回复了突变株RC11-10对噬菌体C11的敏感性，证实了突变株噬菌体耐受的表型确实由基因PA1993突变引起(图3)。
构建基因PA0243的表达载体pXL1507，表达载体回复了突变株RC11-21对噬菌体C11的敏感性(图3)。
构建基因PA1115的表达载体pXL1508，表达载体回复了突变株RC11-22对噬菌体C11的敏感性(图3)。
基因的回复实验验证了基因BN889_05221、基因PA3808、基因PA1993、基因PA0243和基因PA1115是噬菌体感染所必需的宿主基因。
7、本申请的重要意义(本小节对应的参考文献序列见第二部分参考文献)
生物信息学分析显示，人类的基因组中基因TPP2(GeneID:7174)，与我们发现的铜绿假单胞菌基因PA3808同源，氨基酸水平相似度为44％。柯萨奇病毒CVB3(Coxsackievirus)感染人细胞时，利用泛素-蛋白酶体系统，促进其本身在宿主细胞内传播。TPP2编码三肽基肽酶II，该酶在中性pH条件下，从肽链N端移去三肽，协助蛋白酶体维持蛋白的周期代谢。在蛋白酶体受损的宿主细胞中，TPP2可以代替蛋白酶体以保持病毒感染。MG132作为感染细胞的蛋白酶体抑制剂，增加MG132的剂量，能够抑制蛋白酶体和TPP2的活性，或者将MG132与TPP2抑制剂结合使用，能够显著抑制病毒复制[1]。该结果与我们的发现相互支持，可以为筛选抵御人类病毒感染药物提供帮助。
基因PA1993在人类的基因组中同源基因为SLC17A8(GeneID:216227)，其氨基酸水平相似度为30％。SLC17A8编码囊泡谷氨酸转运体，将神经递质谷氨酸转移到突触小泡直到被释放到突触间隙。基因SLC17A8的突变，囊泡上谷氨酸转运异常，进入突触囊泡内的谷氨酸缺乏，进而使释放到突触间隙的谷氨酸减少，毛细胞突触传递缺陷，最终导致听力损伤[2]。目前，尚未证实该基因与任何病毒感染相关。我们的结果，有助于发现新的病毒感染相关靶位基因，为抗病毒药物的筛选提供帮助。
基因PA0243在人基因组中的同源基因为ARFGEF2(GeneID:10564)，其氨基酸水平相似度为28％。ARFGEF2编码ADP核糖基化因子鸟嘌呤核苷酸交换因子(ARFGEF2)，ADP核糖基化因子(ARFs)在细胞内囊泡运输过程中具有重要作用，ARFGEF2通过加速GDP和GTP转换来激活ARFs，参与高尔基体的转运[3]。目前，尚未证实该基因与任何病毒感染相关。我们的结果，有助于发现新的病毒感染相关靶位基因，为抗病毒药物的筛选提供帮助。
基因PA1115在人基因组中的同源基因为GALNS(GeneID:2588)，其氨基酸水平相似度为27％。基因GALNS编码N-乙酰半乳糖胺-6硫酸酯酶，序列的点突变、错义突变和无义突变都会导致该酶活性的缺失，从而引起溶酶体贮积紊乱，又称MorquioA综合症[4]。目前，尚未证实该基因与任何病毒感染相关。我们的结果，有助于发现新的病毒感染相关靶位基因，为抗病毒药物的筛选提供帮助。
噬菌体作为地球上的最丰富的微生物，其数量超过约十倍的细菌。噬菌体的迅速进化和种类多样性，对于微生物生态系统的进化趋势具有非常明显的作用。噬菌体与细菌之间的共同进化会影响全球的养分循环、全球的气候、生物圈的演化以及人类病原菌的毒力进化。噬菌体与宿主菌的相互作用不仅在生态环境中占有重要地位，在对耐药菌治疗方面同样占据重要地位。目前，噬菌体治疗仍然存在许多难题，噬菌体感染所需宿主基因的研究，能够更好地理解噬菌体与宿主菌之间相互作用的分子机制，能够为噬菌体治疗提供理论依据，同时对对病毒感染的治疗具有启发意义，从而可能发现新的、有效的对抗病毒的方法。
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Claims (7)

1.基因BN889_05221作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
2.基因PA0243作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
3.基因PA3808作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
4.基因PA1993作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
5.基因PA1115作为靶位基因，用于筛选抑制噬菌体感染相关药物的应用。
6.权利要求1-5之一所述的基因在筛选治疗和防止病毒感染的药物制剂有效性试剂中的应用。
7.根据权利要求3所述的与噬菌体感染相关铜绿假单胞菌的基因，其特征在于：所述基因作为筛选抵御人类病毒CVB3感染药物的应用。
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