許多細菌帶有抗生素抗藥性，而這些抗藥性產生的原因之一是產生酵素將抗生素分解使之失活。Xcc雖非動物致病菌，但在演化的過程中可能為了要對抗環境中自然存在，由真菌所分泌的盤尼西林類抗生素而擁有分解此類抗生素的乙內醯胺酶基因bla。我們實驗室目前針對此基因的調控發表以下論文:
1. Yang TC, Tsai MJ, Tsai JJ, Hu RM*,. (2011) Induction of a secretable beta-lactamase requires a long lag time in Xanthomonas campestris pv. campestris str. 17. Res Microbiol. 162(10):999-1005 (Dec, 2011) (SCI)
本篇文章成果顯示:
十字花科黑腐病菌(XCC)乙內醯胺酶是由染色體中的bla基因所生成，為主要抗乙內醯胺類抗生素的原因，bla基因可在沒有誘導物以低劑量持續表現，這在已知的乙內醯胺酶的表現調控上極為少見。bla基因的表現量可進一步受誘導物激發而上升，但上升速度緩慢，這也和其他已知細菌之類似酵素不同。不論是基礎表現或是在被誘導階段的大量表現，bla基因都需要轉錄因子AmpR蛋白。在文中我們以不同長度的啟動子區域序列證明預估的AmpR結合區域LysR domain 對bla基因表現之重要性。我們也發現Bla蛋白並非和其他菌一樣是存在在內外膜之間，而是分泌到細胞外，此種特殊的調控模式可能是XCC為因應土壤環境中可能存在的低劑量盤尼西林類抗生素而演化出來的適應模式。
2. Yang Tsuey-Ching, David Hecht, Jeffrey J.P. Tsai, and Rouh-Mei Hu* (2012) Cefoxitin is both an inhibitor of class A beta-lactamase of Xanthomonas campestris pv. campestris str. 17 and an inducer of its gene. Res Microbiol. 163(8):550-556 (Sep, 2012) (SCI)
本篇文章成果顯示:
在前一篇文章的研究中，我們發現十字花科黑腐病菌(XCC)乙內醯胺酶基因bla可受不同的乙內醯胺類抗生素誘導物所誘導而大量表現，其中較特殊的是cefoxitin，因為XCC對可對抗一定劑量的cefoxitin，且cefoxitin可誘導bla表現，但是和另一種誘導物抗生素ampicilin不同，XCC對抗cefoxitin的能力與bla-ampR 基因無關，而抗ampicillin及其他乙內醯胺類抗生素均需bla-ampR基因。
當我們分別以ampicillin 或cefoxitin 誘導bla基因時，發現bla啟動子活性都上升，細胞內Bla蛋白量也都上升，以ampicillin誘導組也可同時測到高乙內醯胺酶活性，但是以cefoxitin誘導之菌液卻測不到乙內醯胺酶的活性。我們以資訊模擬以及實驗證明造成此矛盾結果的原因是cefoxitin會和Bla蛋白結合，形成穩定的化合物，因此造成Bla失去酵素活性。以cefoxitin配合其他乙內醯胺類抗生素使用，對XCC會造成明顯的加成毒殺效用。
3. Yang, Tsuey-Ching, Tzu-Fan Chen, Jeffrey J. P. Tsai, Rouh-Mei Hu* (2013) AmpG is required for the BlaXc beta-lactamase expression in Xanthomonas campestris pv. campestris str.17. FEMS Microbiol. Lett. 340(2):101–108 (SCI) (Mar. 2013)
本篇文章成果顯示:
在前面文章的研究中，我們發現十字花科黑腐病菌(XCC)乙內醯胺酶基因bla表現需要靠轉錄因子AmpR蛋白。在本篇研究中，我們證明不論是基礎表現或是在被誘導階段的大量表現，bla基因的表現都需要來自於細胞壁代謝回收的物質作為與AmpR結合的配體。因為當我們突變細胞膜上的通透蛋白AmpG來阻絕細胞壁代謝物回收時，bla基因完全無法表現。
因為XCC與嗜麥芽窄食單細胞菌在基因序列上非常類似，在先前我與合作同仁發表的文章中我們發現與ampG相連的ampN基因在嗜麥芽窄食單細胞菌也扮演調控乙內醯胺酶基因表現的角色(請參閱參考著作)，但在本篇研究中我們發現ampN在XCC並不具有調控bla表現的功能，來自大腸桿菌與嗜麥芽窄食單細胞菌的ampG都可互補XCC的ampG基因突變，同時XCC的ampG可互補嗜麥芽窄食單細胞菌ampN-ampG 雙基因突變株之抗藥性缺陷，可見兩種菌種在基因調控上的差異。
4. Yang TC, Chen TF, Tsai JJ, Hu RM* (2014) NagZ is required for beta-lactamase expression and full pathogenicity inXanthomonas campestris pv. campestris str. 17. Res Microbiol. 165(8):612-9
本篇文章成果顯示:
在前面文章的研究中，我們發現十字花科黑腐病菌(XCC)乙內醯胺酶基因bla表現需要靠轉錄因子AmpR蛋白，同時也需要來自細胞壁代謝的產物作為AmpR的配體。在本篇研究中，我們進一步證明不論是基礎表現或是在被誘導階段，bla基因的表現都需要有nagZ的存在，這和其他細菌的狀況並不完全一致。由於AmpG送入細胞的代謝產物為GlcNAc-anhMurNAc peptides，NagZ 蛋白是一個 β-GlcNAcase，它可將GlcNAc-anhMurNAc peptides的GlcNAc移除，成為anhMurNAc-peptides，因此我們認為AmpR的配體分子可能為anhMurNAc-peptides或是其衍生物。在本篇研究中，我們也報導了XCC細胞壁代謝缺失與致病性的關係，我們發現ampG突變會導致病徵嚴重化，代表細胞壁代謝物無法回收而大量釋放出去可成為一致病因子。相反的，nagZ突變會降低致病力，其原因尚不清楚。
綜合以上四篇文章，我們可以結論十字花科黑腐病菌乙內醯胺酶基因 bla的表現是透過 AmpG-NagZ-AmpR的路徑調控。