铜绿假单胞菌表面的LPS结构是铜绿假单胞菌噬菌体的受体,噬菌体的感染过程是从吸附到细菌表面受体开始的。铜绿假单胞菌噬菌体K8以LPS为受体,识别并结合LPS表面的OSA(O-specific antigen)结构。本研究通过对噬菌体K8自发突变株的筛选,发现一株宿主范围更广,感染能力更强的噬菌体,我们命名为GK8。噬菌体一般性质研究表明,噬菌体GK8突变株的稳定性与野生型保持一致,对温度、pH有较强的耐受能力。为了鉴定该突变株的突变位点,我们对突变噬菌体进行全基因组测序,基因组比对显示,噬菌体K8全基因组上43851bp位置的碱基A变为碱基G,氨基酸发生相应的变化,由苏氨酸T突变为丙氨酸A,其余位置均与野生型噬菌体K8保持一致,生物信息学分析,该突变位点位于一个假定蛋白Gp075的C端,由此我们推测,该假定蛋白与噬菌体吸附相关,可能为噬菌体新的配体蛋白,LC/MS检测分析,证实了这个假设,在噬菌体GK8测定的结构蛋白中,检测到了 Gp075突变体蛋白。受体分析显示,GK8能够感染OSA缺失的菌株,但是不能感染核心寡糖(core oligosaccharide)缺失的菌株,推测GK8识别的受体可能是核心寡糖。噬菌体封闭实验发现,LPS的核心寡糖,能够封闭噬菌体配体降低GK8的感染能力,而不影响K8的感染能力,由此证实,GP075突变体与核心寡糖具有相互作用。吸附率实验显示,GK8针对不同宿主细胞具有不同吸附率,野生型菌株PAK最高、甚至高于K8对PAK的吸附率,由此推测,GK8能够同时识别脂多糖的核心寡糖和OSA。由于噬菌体感染周期短,繁殖速度快等特点,噬菌体发生自发突变的频率也相对较高,实验证实,噬菌体K8针对特定的受体缺失突变株,其自发突变率在4.2E-8至2.3E-7之间。为了验证gp075的突变频率,我们构建了噬菌体K8的突变文库,并用扩增子测序的方法,测定基因gp075的突变位点,结果发现在153个序列中,84.2%氨基酸第105位插入7个氨基酸,5.9%氨基酸第105位插入14个氨基酸,0.7%氨基酸第105位插入21个氨基酸,9.2%发生点突变突变为GK8,即氨基酸第239为由苏氨酸T变为丙氨酸A。我们实验数据显示,噬菌体能够通过突变,形成新的配体蛋白识别宿’主细菌-上的新的受体,证实在同一种噬菌体亚群内,仍然存在着巨火的遗传多样性,应对着宿主细菌的多种变化,相互竞争,共同进化。噬菌体GK8具有宽宿主的特点,能感染多种LPS缺失突变株,具有良好的噬菌体治疗潜力,实验表明,PAK耐受K8的自发突变率范围为1.0×10-6至5.0×10-6,耐受GK8的自发突变率为1.34 X 10-9至4.91×10-9,相同条件下,GK8能大大的降低PAK的自发突变率,因此,噬菌体GK8更具有治疗细菌感染的潜力。