针对细胞壁合成途径的抗菌药物研究进展

细胞壁是细菌区别真核生物的一个重要特征,因此其合成途径早已成为人们广泛研究的抗菌药物靶标来源.目前临床上上广泛应用的抗生素,如β内酰胺类(青霉素、头孢菌素类等)和糖肽类(万古霉素等)抗生素主要就是通过阻断细菌的细胞壁合成而起到杀菌作用[1].     

细菌细胞壁结构物质的生物合成

肽聚糖、磷壁酸、脂多糖是细菌细胞壁的主要结构物质,了解这些物质的合成过程,对于阐明细胞壁与细胞膜之间的关系,阐明某些抗生素的作用机制等具有重要意义。本文简要介绍上述几种物质生物合成过程以及某些抗生素对肽聚糖合成的影响。     

细菌细胞壁生长调控机制研究进展

在细菌生长过程中,细胞壁起到维持细胞形状和完整性,抵抗内部膨胀压的作用。细胞壁的合成、分裂、再生、循环再利用等与细菌自身生长繁殖和应对环境压力息息相关。目前,细胞壁生长机理,细菌如何调控细胞壁生长及如何与其他细胞过程相协调的机制尚未研究清楚。细胞壁调控机制的解析对了解细菌细胞壁功能、确定药物的作用方式和发展新一代的治疗方法至关重要。对细菌调控细胞壁生长机制的国外研究进展进行了概述,重点阐述了支架蛋白、转录因子、非编码小RNA及蛋白相互作用调控细胞壁的合成、细胞分裂、压力响应的机制,总结了细胞壁调控机制在抗菌药物研发中的应用,并对未来的研究方向进行了展望。     

医院内诱导L型菌致泌尿道感染的报告

细菌Ｌ型是细菌因变异而产生的细胞壁缺陷型细菌,促使细胞壁缺陷的因素颇多。但许多细菌在抗生素治疗过程中,尤其是对细菌壁起作用的抗生素,能诱导它们转变成细菌Ｌ型的现象,已逐渐被人们所认识。某院儿科收治一过敏性紫癫,紫癫肾病患儿在使用抗生素后诱导院内Ｌ型细...     

细菌中D-氨基酸生物合成及调控作用研究进展

细菌中普遍存在L/D型氨基酸,与L-氨基酸(L-AAs)不同,D-氨基酸(D-AAs)不参与蛋白质合成,而与细胞壁肽聚糖的合成有关,直接影响细菌细胞壁的形状、数量和强度。D-AAs在细菌表征、药物抑菌性、靶标确定等方面具有重要的作用。目前,外源添加D-AAs参与肽聚糖合成的机制已有一些研究进展,其荧光衍生物已应用于细菌可视化,特异性探测细胞壁形成/重塑、细菌生长和细胞形态。但D-AAs如何影响细菌生长及其抗逆性的机制尚未研究清楚。对D-AAs的研究现状进行综述,重点介绍D-AAs在细菌中的生物合成机制和参与细胞壁合成的机制、非典型DAAs对细菌的调控以及在细菌可视化中的应用,并对D-AAs未来研究方向进行了展望。     

抗生素激发细菌的自杀程序

过去曾经认为青霉素等抗生素破坏细菌细胞壁的合成 ,导致细胞壁薄弱 ,最终爆裂而引起细菌死亡。近十年来 ,生物学家才知道青霉素激活了细菌自身的自溶酶 ,该酶溶解了细菌的细胞壁。实际上 ,几乎所有的抗生素都间接地引起细菌这种自杀行为 :自溶酶反应。美国的一个研究组鉴定了一种细菌的这种自杀程序。她们研究了引起脑脊膜炎等疾病的常见病原菌Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ菌株。用青霉素、万古霉素等抗生素处理时 ,该菌停止生长而非死亡 ,细菌的这种特性称为耐受性。研究者发现该耐受性细菌在一个传感器蛋白ＶｎｃＲ的…     

细菌细胞壁构造的教学

细菌的细胞壁位于细菌细胞的表面,是一层较为坚韧、略带弹性的结构,它除具有保护细胞、维持细胞外形和对大分子的运输具有选择性等作用外,还为细菌鞭毛提供可靠的支点,并和细菌的抗原性、致病性、对噬菌体的敏感性以及与几种重要抗生素的抑菌机制密切有关。因此细菌细胞壁的教学在微生物学教学中占有重要的地位。1应用比较的方法讲解肽聚糖的结构肽聚糖（peptidoglycan）肽聚糖是细菌等原核生物所特有的成分,占细胞壁物质总量的40～90％。它由聚糖链、短肽和肽桥三部分组成[1]。通过比较金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）和大肠…     

抗生素对微生物作用的研究

抗生素能干扰微生物细胞新陈代谢的某个或几个环节 (包括代谢物或酶系统 ) ,使它不能以正常的代谢途径维持和延续生命活动。分别从抗生素抑制细胞壁合成、影响细胞膜功能、抑制蛋白质合成、影响能量代谢、干扰核酸合成 5方面综述了抗生素对微生物的作用。     

结核分枝杆菌PE＿PGRS15调控分枝杆菌细胞包膜结构与耐药性

【目的】研究结核分枝杆菌PE＿PGRS15的功能。【方法】构建过表达PE＿PGRS15蛋白的重组耻垢分枝菌酸杆形菌，通过细胞分级分离实验检测其细胞定位。通过涂布实验、扫描电镜和透射电镜观察细菌菌落形态、细菌表面形态及细胞包膜(cell envelope)结构。通过杀菌曲线法及微量肉汤稀释法检测重组菌对环境压力及抗生素的耐受性。通过染料摄取实验检测重组菌细胞壁通透性，并用气相色谱-质谱联用仪检测重组菌细胞壁脂肪酸谱。通过蛋白截短及融合实验分析PE＿PGRS15蛋白结构域的功能。【结果】PE＿PGRS15蛋白定位于重组菌细胞壁，其表达影响重组菌菌落形态和细胞包膜结构，增强重组菌对环境压力和抗生素的耐受。PE＿PGRS15的表达导致重组菌细胞包膜脂肪酸含量增加，也降低了重组菌的细胞壁通透性。PE＿PGRS15蛋白的PE结构域负责将该蛋白转运到细胞表面，而PGRS结构域介导重组菌对压力条件和抗生素的耐受。【结论】PE＿PGRS15蛋白可能通过调控耻垢分枝菌酸杆形菌细胞包膜的结构进而影响细菌菌落形态、细胞壁通透性及耐药性，为解析PE/PPE家族蛋白的功能奠定了一定的基础。     

肽聚糖的生物合成及其调控机制研究进展

肽聚糖(peptidoglycan)是细菌细胞壁的重要组成部分,对于维持细胞形态、大小及存活至关重要;同时,肽聚糖是众多常用抗生素的作用靶点。在细菌的正常生长过程中,肽聚糖不断地合成和水解,为了保证细胞壁的完整性,肽聚糖生物合成过程必然受到严谨的时空调控。肽聚糖的生物合成及其调控机制是微生物学中重要的基础研究之一,近年来国内外研究团队在该领域取得了突破性研究进展。基于此,本文综述了肽聚糖的从头合成和循环再利用过程,并重点阐述了肽聚糖合成关键酶——肽聚糖合酶及其调控机制的最新研究进展。最后,本文对未来需要加强研究的方向进行了展望。     

作用于细胞壁的抗真菌药物研究进展

与人类细胞相比,细胞壁为真菌的特有结构,因此作用于细胞壁的抗真菌药物相较于其他类型抗真菌药物而言具有高效、低毒的特点,是迄今为止安全性最高的一类抗真菌药物。本文对作用于细胞壁的抗真菌药物进行综述,根据作用机制及靶点的不同分别介绍葡聚糖合成酶抑制剂、几丁质合成酶抑制剂及糖基磷脂酰肌(glycosylphosphatidylinositol,GPI)锚定蛋白抑制剂,对其进行总结和归纳,为相关药物的研发及将来的临床应用前景提供参考。     

为什么古细菌对一些抗生素不敏感?

答：古细菌包括产甲烷细菌、嗜盐细菌以及耐热嗜酸细菌。它们与所有已知的统归为真细菌的其他细菌有明显差别,古细菌都存在于相当极端特殊的生态环境下,这种极端条件似乎相当于人们假定的地球发展最早时期（即太古时期）普遍存在的环境条件。古细菌对一些能够作用于真细菌的抗生素如：青霉素、头抱霉素、D一环丝氨酸、利福霉素、利链菌素、氯霉素不敏感。原因有两方面：其一：古细菌细胞壁并不含肽聚糖骨架,而仅含蛋白质和多糖,至多还含“假胞壁质”（pseudomurein）,这就是古细菌对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如青霉素、头抱霉素…     

抗生素对细菌粘附的影响

抗生素能改变细菌表面性状;电镜观察显示,抗生素存在时细菌的某些超微结构会出现一些变化。某些抗生素能干扰细菌表面结构组分的代谢及功能,另一些抗生素则能破坏细菌表面结构。不论抗生素以何种机制发挥作用,由于细菌表面生化特征的变化,细菌与宿主细胞间     

细菌细胞壁的结构

了解细菌细胞壁的结构,对于研究细菌的分类、遗传、及噬菌体的感染,对于解释抗生素和溶菌酶等对细菌的作用,以及革兰氏染色的机理等,都是很重要的。本文拟对细菌细胞壁的结构作一简述。     

VicRK(YycFG)双组分调节系统

细菌双组分调节系统,或称之为双组分信号转导系统,是细菌感应外界多变环境,维持自身存活和生长繁衍的重要感应系统.在这些调节系统中,最早发现于枯草芽孢杆菌的VicRK(YycFG)系统因与细胞存活密切相关而倍受关注.该系统存在于少数低G+C含量的革兰氏阳性菌中,包括金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌等致病菌,高度保守.许多证据显示,VicRK(YycFG)具有调控细胞壁合成与代谢、胞膜完整、细胞分裂、脂类代谢、多糖合成与被膜形成以及细菌毒力等多种功能,参与细胞的生长、分裂与感染.该系统异常可导致细菌生活力严重下降,甚至死亡,因而成为防治该类病原菌的重要靶标.     

(p)ppGpp——“魔斑”核苷酸在细菌中的研究进展

鸟苷四磷酸（guanosine tetraphosphate,ppGpp）/鸟苷五磷酸（guanosine pentaphosphate,pppGpp）是细菌严谨反应的信号分子,其合成和水解由Rel/SpoT同系物（RelA/SpoT homologue,RSH）家族的蛋白质合成和水解活性控制。（p）ppGpp介导的严谨反应能够提高细菌对营养匮乏的适应能力和抗生素抗性。近年来发现（p）ppGpp与细菌生长和细胞分裂、抗生素合成等都密切相关,是细胞内重要的全局调控因子。（p）ppGpp在细菌细胞中有许多靶点,使其可以调节DNA复制、转录、细胞周期、核糖体生物合成以及抗生素合成基因簇的表达。然而,（p）ppGpp如何控制转录和其他代谢过程取决于细菌种类,并在不同的微生物中通过不同的机制调节相同的过程。因此,本文通过综述（p）ppGpp的合成/水解酶的种类和调节机制,（p）ppGpp对微生物代谢调控机制、对细胞周期的影响机制,以及（p）ppGpp对抗生素合成和耐受性的调控机制,为细菌耐药性研究和细胞生理学研究奠定基础。     

两个新的抗真菌抗生素——Neopeptins A和B

SatomiT. 等(日本)报道,他们在筛选微生物细胞壁生物合成抑制剂时,发现了两个新的抗真菌抗生素NeopeptinsA和B。这两个抗生素都是链霉菌K—710菌株产生的。虽然A和B在理化性质上有差异,但在生物学特性上都能抑制植物致病真菌,而且这种抑制作用还伴有真菌菌丝体的膨胀。盆栽试验结果指出,Neopeptins对黄瓜白粉病有疗效。30ppm对值株的保护效果达90％以上。对细胞壁聚糖合成有抑制作用,能抑制酿酒酵母的β—1,3—葡     

酵母SOD1基因缺失突变体应答刚果红胁迫的转录组学分析（英文）

SOD1基因编码的铜锌超氧化物歧化酶是酵母细胞中最重要的抗氧化酶.前期研究发现,SOD1基因缺失(sod1Δ)导致酵母细胞对真菌细胞壁抑制剂刚果红(Congo red,CR)的敏感性增加,提示细胞抗氧化能力与细胞壁稳定性相关.本研究采用酵母全基因组表达谱芯片,比较了CR胁迫条件下,野生型酵母细胞和sod1Δ酵母细胞的转录表达谱.结果表明,与野生型酵母细胞相比,sod1Δ酵母细胞中260个基因发生了显著差异表达(140个基因表达上调、120个基因表达下调).随机选取12个差异表达基因采用定量PCR验证,结果与芯片分析结果一致.差异表达基因功能主要涉及细胞壁(几丁质合成)、细胞代谢、细胞防御(抗氧化和热冲击蛋白)、蛋白质合成以及大量功能未知基因.进一步研究发现,CR处理后,细胞壁几丁质含量和细胞内氧化应激指标丙二醛(MDA)含量在sod1Δ酵母细胞中显著升高,而在野生型酵母细胞中无明显变化,与芯片筛选差异表达基因的生物学功能分析结果一致.本研究提供了在全基因组水平上对SOD1基因与细胞壁应激反应之间关联的新认识.     

β—内酰胺抗生素与葡萄球菌青霉素结合蛋白的相互作用

β－内酰胺抗生素攻击的目标是细菌中的青霉素结合蛋白（ＰＢＰ）。葡萄球菌中有４种ＰＢＰ（ＰＢＰ１～４）,只要有１种存在即能合成细胞壁。葡萄球菌的耐药机理有多种：由于β－内酰胺酶的产生,ＰＢＰ的改变,对耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌（ＭＲＳＡ）则由于另一种ＰＢＰ２ａ的产生。ＰＢＰ２ａ有合成细胞壁的功能,但对β－内酰胺抗生素亲和力低。此ＰＢＰ由ｍｅｃＡ基因编码,有认为这是一个外基因与自身β－内酰胺酶基因重     

SEDS蛋白的结构与功能研究进展

肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分,在维持细胞活性、形状和保护渗透压等方面起着重要作用。SEDS(shape,elongation,division,and sporulation)蛋白是参与肽聚糖合成的一类膜蛋白家族,其成员与细胞形状、伸长、分裂和孢子形成有关。一系列遗传和生化证据表明,SEDS蛋白具有糖基转移酶功能,是细胞延长和分裂机制的核心聚合酶。SEDS蛋白分布的广泛性、结构的保守性和功能的重要性,使其有望成为新一代抗生素研究的重要靶标。该文对SEDS蛋白的结构和功能进行了综述,重点介绍了SEDS蛋白的结构及其参与肽聚糖合成的调控机制,并对SEDS蛋白的应用和前景进行了展望。