检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张磊中南民族大学

学位级别：硕士

最早发现的毒素-抗毒素系统是在大肠杆菌中,多数存在于染色体上,也有少数存在于细菌的低拷贝质粒上。通过深入研究其相互作用的机理,发现毒素-抗毒素基因通常是成对出现,常常是由一个编码毒素蛋白的毒素基因,和一个编码解毒蛋白的抗毒... 详细信息

最早发现的毒素-抗毒素系统是在大肠杆菌中,多数存在于染色体上,也有少数存在于细菌的低拷贝质粒上。通过深入研究其相互作用的机理,发现毒素-抗毒素基因通常是成对出现,常常是由一个编码毒素蛋白的毒素基因,和一个编码解毒蛋白的抗毒素基因构成。毒素基因对于宿主菌所起的作用主要是在一些不利于生长的外界环境因素影响下对部分细菌产生过隔离杀灭,介导细菌的程序性死亡,或者在细菌体内的毒素因子被激活时介导毒素蛋白的产生而使菌体死亡。本实验的实验对象是鱼腥藻PCC7120的α质粒上的一对基因all7155/asl7156。它们在TADB中的描述为与毒素-抗毒素系统parD/E具有同源性,根据细菌染色体上TA系统基因的遗传结构特征,通过在NCBI中对其基因序列、编码产物的BLAST比对,以及蛋白理化和结构域等二级结构预测,初步确定all7155/asl7156为parD/E毒素-抗毒素系统同源基因。在生物信息学分析的理论基础上,运用分子生物学的实验方法,根据目的基因设计引物,并添加特异性的酶切位点,以pMD18-T作为克隆载体,利用蓝白斑筛选出阳性单克隆菌落,并且送检测序以保证重组克隆载体没有发生碱基的缺失和突变。以pET-30a(+)为表达载体,构建重组表达质粒pET-30a-7155和pET-30a-7156,在大肠杆菌中利用IPTG诱导表达,并对蛋白表达的条件进行优化,结果表明:IPTG诱导基因all7155/asl7156在大肠杆菌BL21中的最佳诱导表达条件为IPTG浓度0.8 mM、诱导时间为8 h。因重组表达载体带有HIS标签,所以可以使用NI柱对含有HIS标签的融合蛋白进行纯化和Western-blot实验,结果表明NI柱对HIS标签融合蛋白具有一定的纯化效果。目前在毒素-抗毒素系统的研究中,对于II型毒素-抗毒素系统的研究较多,其中对mazE/F和relB/E家族研究比较深入,而对于其他的毒素抗毒素系统,特别是质粒上的毒素抗毒素系统研究较少,本实验对于进一步完善parD/E毒素-抗毒素系统和细菌质粒上的毒素-抗毒素系统的研究具有一定的意义。

关键词：鱼腥藻PCC7120 毒素-抗毒素系统 parD/E 组氨酸标签

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细菌中Ⅰ型毒素蛋白与细胞膜相互作用机制的研究进展

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生物化学与生物物理进展 2022年第10期49卷 1974-1986页

作者：于茹赵立岭李娥娥陈明翠赵立郭陈刚于家峰曹赞霞山东省生物物理重点实验室德州学院生物物理实验室德州253023

Ⅰ型毒素-抗毒素(TA)系统在细菌基因组中广泛存在,在细菌的生长、生存中发挥多种生物学功能,包括抗菌、红细胞毒性、促进持留菌形成、抑制细菌生长或导致细菌休眠等。绝大部分Ⅰ型毒素蛋白以细胞膜作为靶标,目前已知的一种作用机制是在... 详细信息

Ⅰ型毒素-抗毒素(TA)系统在细菌基因组中广泛存在,在细菌的生长、生存中发挥多种生物学功能,包括抗菌、红细胞毒性、促进持留菌形成、抑制细菌生长或导致细菌休眠等。绝大部分Ⅰ型毒素蛋白以细胞膜作为靶标,目前已知的一种作用机制是在细胞膜上形成孔洞结构,造成膜电位的下降或细胞膜的破坏,从而抑制ATP的合成或导致细菌死亡;另一种可能的作用机制是毒素蛋白作用在细胞膜上,改变细胞的形状,导致细胞进入休眠状态。Ⅰ型毒素蛋白-细胞膜作用机制的复杂性和生物功能的多样性远超预期。因此,解析Ⅰ型毒素蛋白在不同细胞膜中的组装机制及其所形成结构特征就变得非常重要,这也是揭示其结构-功能关系的关键。本文通过综述已报道的Ⅰ型TA系统的结构特征与生物学功能,结合对其跨膜结构域的预测,探讨了其可能在细胞膜中形成的不同结构及其对功能的影响,分析了影响作用机制的关键因素。这些研究既给耐药细菌的治疗带来机遇,又为新型抗菌药物的研发带来思路。

关键词：毒素-抗毒素系统 Ⅰ型毒素蛋白结构特征生物学功能耐药菌

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集胞藻PCC6803染色体上毒素-抗毒素基因ssl3615/sll1912和ssr220/slr1327的研究

集胞藻PCC6803染色体上毒素-抗毒素基因ssl3615/sll1912和ssr220/...

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作者：刘彪江苏大学

学位级别：硕士

一个典型的毒素一抗毒素系统(Toxin-toxin system,TA系统)由两个基因组成,一个是毒素基因,编码稳定的毒素蛋白;一个是其上游的抗毒素基因,编码不稳定的抗毒素蛋白。毒素蛋白和抗毒素蛋白相互作用形成复合体,从而可以抑制毒素蛋白对细胞... 详细信息

一个典型的毒素一抗毒素系统(Toxin-toxin system,TA系统)由两个基因组成,一个是毒素基因,编码稳定的毒素蛋白;一个是其上游的抗毒素基因,编码不稳定的抗毒素蛋白。毒素蛋白和抗毒素蛋白相互作用形成复合体,从而可以抑制毒素蛋白对细胞的毒性作用。抗毒素或毒素一抗毒素可作用于TA系统启动子在转录水平上实现自我调控。TA系统最初是在质粒上发现的,生物信息学分析显示,TA系统也广泛存在于细菌染色体上。但除大肠杆菌染色体上的relBE和mazEF等TA系统可介导环境胁迫诱导的生长抑制或细胞死亡外,多数TA系统的生理功能尚不清楚。因此对不同种属细菌染色体上TA系统基因进行研究,阐明其生理功能特征,对揭示细菌适应环境胁迫的分子机制具有重要的理论价值。集胞藻PCC6803染色体上存在多对TA系统基因,本文对集胞藻PCC6803染色体上的两对TA系统基因ssl3615/sll1912和ssr2201/slr1327的有关特征和生理功能进行研究,主要内容包括:\n (1)构建ssl3615/sll1912和ssr2201/slr1327的缺失突变株,并分析在不同胁迫条件下的突变株的表型；构建受铜离子诱导表达毒素或共表达毒素-抗毒素蛋白的调控突变株,分析在诱导条件下细胞的生长特征。\n (2)在大肠杆菌中分别诱导ssl3615/sll1912和ssr2201/slr1327共表达,借助亲和捕捉技术共纯化重组蛋白,研究毒素蛋白和抗毒素蛋白之间的相互作用。\n (3)利用大肠杆菌选择性表达调控系统,研究来源于集胞藻PCC6803的蛋白酶Lons和ClpP2s/Xs对抗毒素蛋白Ssl3615和Ssr220的降解作用。\n (4)以LacZ为报告基因,研究ssl3615/sll1912和ssr2201/slr1327在异源宿主和自源宿主细胞中的表达调控。\n 根据上述研究得到以下结论:\n (1)ssl3615/sll1912、ssr2201/slr1327与环境胁迫因素导致的蛋白质合成抑制所致的细胞死亡有关；铜离子诱导sll1912和slr1327表达产物对集胞藻PCC6803具有细胞毒性作用,而铜离子诱导ssl3615/sll1912和ssr2201/slr1327共表达时,细胞的毒性作用被抑制。\n (2)在异源宿主细胞中,Ssl3615与Sll1912、Ssr2201与Slr327之间相互作用形成复合体。\n (3)集胞藻PCC6803中的蛋白酶Lons和ClpP2s/Xs都能降解Ssl3615和Ssr2201抗毒素蛋白,同时毒素蛋白对相应的抗毒素蛋白的降解具有一定的保护作用。\n (4)在大肠杆菌中的表达调控分析表明,ssl3615/sll1912、ssr2201/slr1327与典型的TA系统的负反馈调控作用机制不同,表达产物对其转录具有不同程度的激活作用；但在集胞藻PCC6803未发现明显的转录调控作用。

关键词：集胞藻毒素-抗毒素系统 TA系统环境胁迫转录调控

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采用CRISPRi原位探索大肠杆菌Nissle 1917毒素-抗毒素功能研究

采用CRISPRi原位探索大肠杆菌Nissle 1917毒素-抗毒素功能研究

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作者：李品毅浙江工商大学

学位级别：硕士

大肠杆菌 Nissle1917（*** 1917,EcN 1917）是食品与药物应用中常见的一种肠道益生菌。与常规大肠杆菌相比,在治疗胃肠道疾病方面有重要活性或应用。本文以EcN 1917为对象,通过基因组毒素-抗毒素系统（Toxin-antitoxin system,TA）预测... 详细信息

大肠杆菌 Nissle1917（*** 1917,EcN 1917）是食品与药物应用中常见的一种肠道益生菌。与常规大肠杆菌相比,在治疗胃肠道疾病方面有重要活性或应用。本文以EcN 1917为对象,通过基因组毒素-抗毒素系统（Toxin-antitoxin system,TA）预测、序列比较以及基因结构生物信息学分析毒素-抗毒素基因的结构功能。通过毒素-抗毒素基因在***21中的异源表达以及在EcN 1917中的原位敲低（knockdown）,阐释了毒素-抗毒素基因和hipA对EcN 1917生物膜以及持留细胞形成的影响。生物信息学分析表明,EcN 1917基因组含有10对毒素-抗毒素系统,多数为Type 11。软件预测基因序列（52351-52901bP,命名为PP00551）这段序列为假定mazEF序列且得分最高。经进一步基因克隆及测序,EcN 1917中PP00551序列大小为551bp,PP00240（mazE）序列在PP0024（mazF）相邻的上游,中间仅隔CG两个碱基,共用一个启动子,为典型的双顺反子结构基因结构;且PP00551基因序列与其它非益生性大肠杆菌的mazEF的基因序列结构完全一致。目标在大肠杆菌BL21克隆表达试验结果（生长曲线和平板点样生长）也表明,其基因产物活性完全符合Type Ⅱ TA系统特片。因此,我们确定PP00551序列为mazEF毒素-抗毒素系统,并将其命名为mazEF-EcN。通过其读码框上下游基因比较分析,发现mazEFEcN与其他的大肠杆菌mazEF的侧翼基因结构完全相同,可推断mazEF在大肠杆菌种水平的高保守性及水平遗传进化属性。为进一步探索TA系统对于EcN 1917益生特性的调控机制,在此我们采用CRISPRi技术进行了原位敲低试验。依据mazEF,hipA基因序列,采用CRISPRdirect设计并合成gRNA片段,与载体连接后构建了转化质粒;再分别引入mazEF-gsRNA/dCas9和hipA-gsRNA/dCas9质粒。EcN 1917转化子EcN-AmazE与EcN-△hipA经诱导后,RT-PCR检测及PAGE试验结果表明mazEF及hipA的表达都分别被抑制。与之同时,EcN 1917持留和生物膜形成都显著降下。当除去诱导剂后,mazEF及hipA的表达恢复正常。相比常规基因敲除与回补试验过程,CRISPRi技术大大简化了操作过程,可快速实现基因表达与原位敲低比较,为研究EcN 1917的TA生理功能提供了一种十分有价值的工作思路;此外,mazEF及hipA对EcN 1917持留和生物膜的调控为此后开发EcN 1917的益生特征,尤其是提高其在肠道中的存活和粘附能力,具有重要的指导意义。

关键词：大肠杆菌Nissle 1917 毒素-抗毒素系统 mazEF hipA CRISPRi

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集胞藻PCC6803染色体上毒素-抗毒素基因ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007的研究

集胞藻PCC6803染色体上毒素-抗毒素基因ssr3532/slr2080和sll2006...

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作者：孙亮华江苏大学

学位级别：硕士

TA系统一般由双元操纵子编码的毒素蛋白和不稳定的抗毒素蛋白构成。具有不同生化活性的毒素作用于特定细胞靶标，调控细胞的生长速度。抗毒素由DNA结合结构域和毒素结合结构域构成，分别结合与TA操纵子启动子的调控序列和相应抗毒素蛋... 详细信息

TA系统一般由双元操纵子编码的毒素蛋白和不稳定的抗毒素蛋白构成。具有不同生化活性的毒素作用于特定细胞靶标，调控细胞的生长速度。抗毒素由DNA结合结构域和毒素结合结构域构成，分别结合与TA操纵子启动子的调控序列和相应抗毒素蛋白，反馈调控TA操纵子转录和毒素的生化活性。因此，抗毒素在转录水平和蛋白水平上调控TA系统活性。依赖ATP的蛋白酶Lon和Clp能降解抗毒素，并调控抗毒素在细胞中的水平。根据毒素氨基酸系列和二级结构的相似性，将TA系统分为多个不同的家族。不同家族的TA系统广泛存在于原核生物基因组中。已证明一些细菌染色体上的TA系统作为胁迫反应因子，介导细胞适应一种或一类胁迫。具有独特适应能力的蓝藻染色体上存在有大量同源的TA系统，这些冗余的TA系统在蓝藻适应环境胁迫中的功能还不清楚。研究这些TA系统的生理生化功能，对于理解蓝藻水华发生的细胞内在机制具有重要的理论价值。模式蓝藻集胞藻PCC6803染色体上存在至少31个属于5个不同家族的TA系统，如ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007基因构成蓝藻特异的新的TA系统家族。本文对这两个TA系统的功能及其关系进行了研究，主要内容包括:\n (1)构建并利用报告基因lacZ与ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007组分融合转录的报告菌株和及其共表达的重组菌株，分析报告菌株LacZ活性和毒素与抗毒素蛋白的相互作用，分别证明ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007 TA系统在转录水平和蛋白水平上的活性调控。\n (2)构建并利用大肠杆菌单杂交系统和异源的毒素和抗毒素基因共表达系统，分析单杂交重组菌株的LacZ活性以及共表达重组菌株的生长活性，确定ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007同源TA系统在转录水平和蛋白水平上的交互调控及其表达产物对上下游基因的转录调控作用。\n (3)构建集胞藻ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007系统缺失突变株、互补突变株、毒素或毒素-抗毒素过表达突变株以及TA系统组分和lacZ融合的转录调控突变株，通过分析这些突变株在Cd胁迫条件下的生长表型，确定TA系统基因在集胞藻细胞适应Cd胁迫中的生理功能。\n 主要研究结果和结论包括:\n (1)ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007系统编码的毒素和相应的抗毒素相互作用，形成无细胞的毒性TA复合体。但与已报道的典型TA系统反馈调控特征不同，抗毒素Ssr3532对ssr3532/slr2080系统具有反馈激活作用，毒素Slr2080能提高抗毒素的这种反馈激活作用;抗毒素Sll2006单独存在是没有反馈调控作用，与毒素Slll2007形成的毒素-抗毒素复合体对sll2006/sll2007系统具有反馈激活作用。\n (2)ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007同源TA系统在蛋白水平上存在交互调控作用，但在转录水平上不存在交互调控作用，但ssr3532/slr2080系统对上下游基因转录具有调控作用。即抗毒素Ssr3532能抑制同源毒素Slr2080毒性和非同源毒素Sll2007的毒性，抗毒素Sll2006能抑制同源毒素Sll2007毒性和非同源毒素Slr2080的毒性;但编码的抗毒素或TA复合体对彼此操纵子的表达不具调控活性。\n (3) ssr3532/slr2080和sll2006/sll2007系统缺失突变导致蓝藻细胞在Cd胁迫条件下生长受到完全抑制，而互补突变能使缺失突变株恢复生长表型。诱导ssr3532/slr2080或sll2006/sll2007TA系统毒素或毒素-抗毒素过表达使相应TA系统缺失突变株在Cd胁迫胁迫条件下部分或完全恢复生长表型。ssr3532和sll2006在自源启动子控制下表达的抗毒素可能在集胞藻细胞适应Cd胁迫过程中具有更重要的作用。

关键词：集胞藻 PCC6803染色体毒素-抗毒素系统基因表达环境胁迫生理生化功能

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问号钩端螺旋体MazF蛋白对巨噬细胞的毒性作用分析

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中华微生物学和免疫学杂志 2013年第8期33卷 561-567页

作者：张金良 Komi-Koukoura Komi 楼宏强林旭瑷严杰孙爱华浙江金华职业技术学院医学院 321007 浙江大学医学院病原生物学系杭州310058 浙江医学高等专科学校基础医学部杭州310053

目的了解问号钩端螺旋体（简称钩体）MazEF毒素-抗毒素系统中MazF蛋白对巨噬细胞的细胞毒性及其机制。方法采用原核表达系统表达问号钩体赖型赖株MazEF毒素-抗毒素系统中的MazE和MazF蛋白（rMazE和rMazF）。采用DNA和RNA降解试验确定rM... 详细信息

目的了解问号钩端螺旋体（简称钩体）MazEF毒素-抗毒素系统中MazF蛋白对巨噬细胞的细胞毒性及其机制。方法采用原核表达系统表达问号钩体赖型赖株MazEF毒素-抗毒素系统中的MazE和MazF蛋白（rMazE和rMazF）。采用DNA和RNA降解试验确定rMazF的DNA或RNA酶活性以及rMazE抑制rMazF酶活性的作用。采用实时荧光定量RT-PCT、Westernblot和激光共聚焦显微镜法，分别检测问号钩体赖株感染THP-1单核细胞时mazE和mazF基因转录、表达及分泌情况。采用CCK-8法和流式细胞术检测mazF基因产物对THP-1细胞的细胞毒性及死亡方式。结果rMazF能水解问号钩体赖株和THP-1细胞的RNA，但无DNA酶活性，rMazE能抑制rMazF的RNA酶活性。感染THP-1细胞后，mazE-mRNA和mazF-mRNA及MazE和MazF蛋白表达水平显著升高，但仅有MazF蛋白外分泌。mazF基因产物对THP-1细胞有细胞毒性并引起细胞坏死。结论MazEF毒素-抗毒素系统中具有RNA酶活性的MazF蛋白是问号钩体的毒力因子，可引起感染的巨噬细胞坏死。

关键词：问号钩端螺旋体 MazEF操纵子毒素-抗毒素系统细胞毒性

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枯草芽孢杆菌 bsrE /SR5转录后调控系统构建与优化

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食品与发酵工业 2021年第24期47卷 21-27页

作者：徐雅晴唐瑶孙雨倩尹国斌王阳康振工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122

枯草芽孢杆菌被认为是安全的菌株,其作为底盘细胞在发酵领域具有独特的优势。然而,与使用最广泛的原核生物宿主大肠杆菌和真核生物宿主酿酒酵母相比,枯草芽孢杆菌由于缺乏基因调控元件在生物技术领域受到限制。该研究通过与bsrG/SR4的比... 详细信息

枯草芽孢杆菌被认为是安全的菌株,其作为底盘细胞在发酵领域具有独特的优势。然而,与使用最广泛的原核生物宿主大肠杆菌和真核生物宿主酿酒酵母相比,枯草芽孢杆菌由于缺乏基因调控元件在生物技术领域受到限制。该研究通过与bsrG/SR4的比较,成功构建了1套以I型毒素-抗毒素系统bsrE/SR5为基础的基于小RNA的新型调控系统,抑制效率达到88.8%。该系统的建立为枯草芽孢杆菌基因调控提供了新的转录后水平的调控工具。其次,我们对SR5进行了截短表达。仅保留终止子序列的SR5截短突变体也能保持较高的抑制效率(83.8%)。截短后的SR5不仅能进一步减小菌体的代谢压力;同时因为片段较小(仅37 nt)能够直接通过引物添加至载体,为其应用提供了便利。bsrE/SR5转录后调控系统的构建丰富了MS-DOS[Modulation via the small RNA(sRNA)-dependent operation system]调控系统库,为枯草芽孢杆菌基因调控提供更多工具,对枯草芽孢杆菌在基础和应用研究中的发展起到了推动作用。

关键词：转录后调控基因抑制枯草芽孢杆菌毒素-抗毒素系统 bsrE/SR5

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钩端螺旋体毒性蛋白VapC核酸酶活性及其对宿主细胞毒性作用的研究

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中华微生物学和免疫学杂志 2012年第2期32卷 166-171页

作者：辛晓阳林旭瑷李立伟严杰浙江大学医学院病原生物学系杭州310058

目的了解钩端螺旋体毒素一抗毒素系统中毒性蛋白VapC的功能及其对宿主细胞的毒性作用。方法以致病性问号钩体黄疸出血群赖型赖株基因组DNA为模板，采用PCR扩增全长vapB、vapC、vapBC基因并构建其原核表达系统。采用SDS—PAGE检测目的重... 详细信息

目的了解钩端螺旋体毒素一抗毒素系统中毒性蛋白VapC的功能及其对宿主细胞的毒性作用。方法以致病性问号钩体黄疸出血群赖型赖株基因组DNA为模板，采用PCR扩增全长vapB、vapC、vapBC基因并构建其原核表达系统。采用SDS—PAGE检测目的重组蛋白rYapB和rVapC表达情况，Ni-NTA亲和层析柱提纯rVapB和rVapC。检测rVapB和rVapC有无水解问号钩体赖株及THP．1细胞DNA或RNA活性。分别采用实时荧光定量PCR和Westernblot试验，检测问号钩体赖株感染THP．1细胞前后vapB和vapC基因转录及表达水平的变化。构建vapB和vapC基因真核表达载体并转染细胞，采用CCK-8试剂检测VapB和VapC蛋白对细胞活性的影响。结果所克隆的vapB和vapC基因核苷酸及氨基酸序列与文献报道完全相同。所构建的原核表达系统能分别表达rVapB和rVapC。rVapC可水解RNA，但不水解DNA。问号钩体赖株感染THP-1细胞后，vapB和vapC基因转录及表达水平均显著上调，部分毒性蛋白VapC外分泌。转染vapC基因的人肾小管上皮细胞HEK293大量死亡。结论问号钩体赖株VapC蛋白为RNA酶，可在感染宿主细胞过程中外分泌并对细胞有明显毒性。

关键词：致病性钩端螺旋体毒素-抗毒素系统毒性蛋白核酸酶活性细胞毒性

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细菌持留与抗生素表型耐药机制

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遗传 2016年第10期38卷 859-871页

作者：崔鹏许涛张文宏张颖复旦大学附属华山医院感染科上海200040 约翰.霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院巴尔的摩21205

持留菌是细菌群体中一小部分具有表型耐药的细菌。自1944年被发现后,近几十年来因其在慢性持续性感染和生物膜感染中的重要作用而得到越来越多的重视。已有的研究结果表明,细菌持留的机理复杂,涉及的相关信号通路有毒素-抗毒素系统、细... 详细信息

持留菌是细菌群体中一小部分具有表型耐药的细菌。自1944年被发现后,近几十年来因其在慢性持续性感染和生物膜感染中的重要作用而得到越来越多的重视。已有的研究结果表明,细菌持留的机理复杂,涉及的相关信号通路有毒素-抗毒素系统、细胞能量代谢及蛋白核酸合成等生理状态的降低、DNA保护修复系统、蛋白酶系统、反式翻译、外排泵系统等。虽然不同细菌的持留机理有一定的相似性和保守性,但不同细菌的持留机制也存在差异,如毒素-抗毒素系统在大肠埃希菌(Escherichia coli)中的过度激活可导致持留菌增加,但在金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)中却并无相同作用。本文从持留菌的研究历史出发,综述了当前对革兰氏阴性菌和阳性菌的持留机制方面的研究进展,同时探讨了在持留菌相关感染疾病方面的治疗策略,以期为更好地解决持留菌带来的问题,缩短治疗时间提供新的思路。

关键词：抗生素持留菌大肠埃希菌金黄色葡萄球菌代谢毒素-抗毒素系统

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乙酰基转移酶毒素SsGNAT影响猪链球菌的黏附能力

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微生物学报 2023年第9期63卷 3574-3590页

作者：朱夏雨古其兵杨雪梅姚火春潘子豪南京农业大学动物医学院江苏南京210014 农业部动物细菌学重点实验室江苏南京210014 世界动物卫生组织猪链球菌病参考实验室江苏南京210014 南靖县农业农村局福建南靖363600

【目的】猪链球菌(Streptococcus suis)是一种重要的人畜共患病病原,本研究旨在鉴定猪链球菌乙酰基转移酶毒素类毒素-抗毒素系统,并对其毒素功能进行分析,探讨猪链球菌毒素-抗毒素系统在细菌感染过程中发挥的作用。【方法】前期预测猪... 详细信息

【目的】猪链球菌(Streptococcus suis)是一种重要的人畜共患病病原,本研究旨在鉴定猪链球菌乙酰基转移酶毒素类毒素-抗毒素系统,并对其毒素功能进行分析,探讨猪链球菌毒素-抗毒素系统在细菌感染过程中发挥的作用。【方法】前期预测猪链球菌血清型5型菌株HN105基因组中假定的Ⅱ型毒素-抗毒素系统。进一步鉴定毒素-抗毒素系统的活性并分析该毒素-抗毒素系统的遗传进化关系;运用Western blotting揭示毒素在猪链球菌内的表达情况。同时以HN105为亲本株,构建毒素缺失株、抗毒素缺失株以及毒素-抗毒素缺失株,研究该系统对猪链球菌黏附能力、生物被膜形成能力、抗吞噬与胞内存活能力的影响。【结果】预测并鉴定出猪链球菌血清型5型菌株HN105基因组中DF184_RS00980-DF184_RS00985编码的乙酰基转移酶(Gcn5-related N-acetyltransferase,GNAT)毒素类毒素-抗毒素系统,根据保守结构域将该系统命名为SsMarR-SsGNAT。SsGNAT毒素在大肠杆菌(Escherichia coli)的周质间隙发挥毒性作用,且抗毒素可以中和毒素的毒性;猪链球菌SsGNAT毒素与目前已鉴定的乙酰基转移酶毒素氨基酸序列一致性较低且亲缘关系较远;SsGNAT毒素在猪链球菌内存在被切割的现象,且抗毒素表达量降低可上调SsGNAT毒素的表达量;SsGNAT毒素对猪链球菌的生物被膜形成能力、抗吞噬与胞内存活能力无影响,但可影响猪链球菌对人喉癌上皮细胞(human laryngeal cancer epithelial cells,Hep-2)和人脑微血管内皮细胞(human brain microvascular endothelial cells,HBMEC)的黏附能力。【结论】发现并鉴定了猪链球菌中新的Ⅱ型毒素-抗毒素系统SsMarR-SsGNAT,SsGNAT毒素在大肠杆菌周质间隙发挥毒性作用,缺失后导致细菌对细胞的黏附水平显著上升,该发现为进一步揭示猪链球菌的致病机制提供参考。

关键词： 5型猪链球菌毒素-抗毒素系统毒素乙酰基转移酶黏附

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