第一章 前言
第七節 染色體形式的 ampR-ampC 系統
革 蘭 式 陰 性 菌 中 常 見 一 LysR 型 轉 錄 調 控 因 子 （ LysR transcriptional regulator）之基因與一可被誘發表現的
β
-lactamase 基因所形成的組裝（ampR-
β
-lactamase module），通常 ampR 基因與其 相鄰的β
-lactamase 基因走向相反，且 ampR 基因與β
-lactamase 基 因中間的基因片段（IG）包含兩基因的啟動子與 AmpR 蛋白結合區 域（Hanson N. et al., 1999）(26)。有兩種不同分型的ampR-β
-lactamase 組 裝 已 被 報 導 ， 一 為 ampR-ampC 組裝 ，另一為 ampR-class A β-lactamase 組裝。染色體形式的 ampR-ampC 系統最早是在 Citrobacter freundii
（Lindbery F. et al., 1985） (27)中發現，其後陸續在Enterobacter cloacae
（Honore N. et al., 1986）(28)
、
Yersinia enterocolitica（Seoane A. et al., 1992）(29)、
Morganella morganii（Poirel L. et al., 1999）(30)、
Hafnia alvei（Girlich D. et al., 2000）(31)
、
Ochrobactrum anthropi（Nadjar D. et al., 2001） (32)、
Buttiauxella agrestis （Bauernfeind A. et al., 1996） (33)、
Serratia marcescens（Mahlen SD. et al., 2003）(34) 和 Pseudomonasaeruginosa（Lodge JM. et al., 1990）(35) 中看到其相關報導，這些菌大 多屬於腸桿菌科，報導中對於此系統的調控機制也有相當的了解
（Jacobe C. et al., 1997；Lindberg F. et al., 1987；Normark S. et al., 1995；Wiedemann B. et al., 1998）(36) (37) (38) (39)。以 Citrobacter freundii 為 例，其 ampR-ampC 組裝的誘發機制與胜肽聚醣的循環有關，至少有 三種以上的基因產物與其有關聯，分別為 ampG、ampD 和 ampR 基
因 。 ampG 基 因 產 生 一 穿 膜 蛋 白 ， 可 將 細 胞 壁 瓦 解 後 的 anhMurNAc-tripeptide，從細胞間質傳送至細胞質內。ampD 基因產生 一 cytosolic N-acetyl-anhydromuramyl-L-alanine amidase ， 可 將 anhMurNAc-tripeptide 水解成 UDP-MurNAc-tripeptide 而促進其循環 再利用。而 C. freundii 的 ampC 基因之誘發機制已被清楚報導，且其 LysR 型轉錄調控因子（LysR transcriptional regulator）如何誘發與其 調控基因相鄰的
β
-lactamase 基因也為一典型的模式。Lindquist et al.（Lindquist S. et al., 1989）(40) 發現 ampR 基因會持續且微弱地表現，
且其產生的 AmpR 蛋白無論有無誘發物的存在，都會直接結合在 IG 區域上，更進一步的清楚指出有種信號 ligand（實際的誘發物）與 AmpR 蛋白的相互作用會決定 ampC 基因表現被抑制或者被誘發；
UDP-MurNAc-pentapeptide 為一抑制 ampC 基因表現之 ligand，反之，
anhMurNAc-tripeptide 使 ampC 基因活化（Hu RM. et al., 2008）(41)。 ampR 基因產生一 LysR 型的調控因子，其可控制 ampC 基因的轉
錄作用，而LysR 型的調控因子通常會結合在其調控基因上游的啟動 子上，再由一小分子（ligand）進一步去活化其調控的基因（Schell MA.
et al., 1993）(42)。另有報導指出，ampR 基因亦與細菌的生長、處於壓 力下之反應、致病因子和抗藥性有關 （Kong KF. et al., 2005；Schell MA. et al., 1993）(42) (43)，而LysR 型的調控因子需要結合在 DNA 序列
T-N11-A 上。以 Citrobacter freundii 為例，其 ampR 基因和 ampC 基 因的啟動子位於兩基因之中間區域（IG），走向相反且有重疊之現象，
而LysR-motif T-N11-A 序列位於 ampR 基因的啟動子上（Lindquist S.
et al., 1989）(40)，造成了 ampR 基因的負向自我調控（negative autoregulation）現象。在此組裝中，AmpR 蛋白在沒有抗生素的情況 下當作一抑制者，抑制 ampC 基因的表現；而當抗生素存在時，則 扮演著活化ampC 基因的角色（Jacobe C. et al., 1997；Lindbery F. et al., 1985；Lindberg F. et al., 1987）(27) (36) (37)。
除了染色體上的ampR-ampC 組裝，亦有在細菌中發現由質體帶 來的持續表現、非誘發型的ampC 基因（Bradford PA. et al., 1997；
Gaillot O. et al., 1997；Nadjar DM. et al., 2000；Papanicolaou GA. et al., 1990；Philippon AG. et al., 2002）(44) (45) (46) (47) (48)，但是最近又有在臨 床菌株中發現帶有ampR-ampC 組裝之質體，而 ampR 基因的存在使 ampC 基因回復其被誘發性 （Barnaud G. et al., 1998；Fortineau N. et al.,
2001；Nakano R. et al., 2004；Reisbig MD. et al., 2002；Verdet C. et al., 2006）(49) (50) (51) (52) (53)。