表达绿色荧光蛋白的重组耻垢分枝杆菌的构建

目的 建立可表达绿色荧光蛋白的耻垢分枝杆菌,便于对耻垢分枝杆菌进行直观检测和快速定量。方法利用PCR技术从真核表达质粒pLVTH扩增获得绿色荧光蛋白的编码基因,克隆人大肠埃希菌一分枝杆菌穿梭载体pMV261,建立重组质粒pMVGFP,并经酶切鉴定证实。利用电穿孔技术将pMVGFP转化入耻垢分枝杆菌,利用卡那霉素抗性筛选重组耻垢分枝杆菌克隆,扩大培养后直接涂片,荧光显微镜镜检。结果重组质粒pMVGFP构建正确;将重组耻垢分枝杆菌在荧光显微镜下观察,证实绿色荧光蛋白在重组耻垢分枝杆菌中的表达。结论自发释放荧光的重组耻垢分枝杆菌的成功建立,为研究结核病致病机制和快速筛选化学药物等奠定了基础。     

结核杆菌DnaA蛋白在耻垢分枝杆菌中的同源表达

目的：在耻垢分枝杆菌中表达重组结核杆菌DnaA蛋白并对表达产物进行鉴定。方法：用PCR的方法扩增结核杆菌dnaA基因并克隆至表达载体pMF406中,构建重组大肠杆菌-分枝杆菌穿梭质粒pMF-dnaA。经双酶切及测序鉴定后,用电转化的方法将重组质粒转至耻垢分枝杆菌mc2155中。用0.02%乙酰胺诱导重组耻垢分枝杆菌,对表达产物进行SDS-PAGE和Western blotting检测和鉴定。结果：重组耻垢分枝杆菌构建成功,SDS-PAGE及Western blotting结果显示该重组耻垢杆菌可以实现结核杆菌DnaA蛋白的同源高效表达。结论：结核杆菌DnaA蛋白的同源表达为结核杆菌DNA复制机制的研究奠定了基础。     

耻垢分枝杆菌在感染与免疫研究中的应用

耻垢分枝杆菌属革兰阳性腐生菌,具有快速生长,无致病性,与结核分枝杆菌基因高度同源、细胞结构相似等特点,较多应用于分枝杆菌感染及相关免疫学研究,是一种相对理想的实验模型。同时,其在非分枝杆菌感染及其他相关免疫研究中也有拓展性的应用。本文就耻垢分枝杆菌在感染与免疫研究中的应用现状进行综述。     

选择性σ因子SigF影响耻垢分枝杆菌的抗氧化能力

[目的]σ因子是细菌RNA聚合酶全酶的重要组分,包括必须σ因子和选择性σ因子.SigF作为重要的选择性σ因子影响结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的致病性和毒力等重要的功能.与之对应的在非致病性、快速生长的分枝杆菌耻垢分枝杆菌(M.smegmatis)中,sigF的调控可能与其适应一定的生理环境相关.[方法]通过基因敲除、遗传互补和抗药性分析,系统的研究了耻垢分枝杆菌SigF的应答调控.[结果]sigF敲除菌株与野生菌相比,对过氧化氢特别敏感,并且这种敏感性能够通过反式互补野生型的基因得到回复 ;由于细菌体内的抗氧化能力与耐药性有较高的相关性,进一步分析sigF敲除菌株的抗药性和抗氧化相关基因的表达情况,显示SigF影响细菌清除过氧化氢的能力,但是并不影响包括异烟肼等药物的敏感性及与异烟肼敏感性相关基因的表达.[结论]SigF调控的活性氧胁迫应答途径与异烟肼活化的氧化胁迫应答途径不同.另外,实验显示SigF参与了耻垢分枝杆菌的色素的合成,提示SigF参与的是光氧化胁迫应答途径,与药物引起的氧化胁迫应答途径是不同的通路.     

耻垢分枝杆菌中反式翻译报告体系的构建

细菌在翻译过程中,mRNA受到损伤(如缺失终止密码子)时会使翻译提前终止,导致核糖体熄火,细菌自身会启动核糖体拯救途径。由tmRNA-SmpB介导的反式翻译系统是结核分枝杆菌中的核糖体拯救途径,对结核分枝杆菌的生长繁殖有重大影响。为探究分枝杆菌中反式翻译途径的启动及其功能特点,本研究选取耻垢分枝杆菌为实验菌株,分别以mCherry和egfp作为报告基因,通过在报告基因3′端添加大肠埃希菌终止子序列,构建能在菌体中反映反式翻译表达的报告体系,并初步探究该体系中报告基因的动态表达特点。结果显示,相比正常表达mCherry的对照菌株,实验菌株中表达的错误mCherry蛋白很快被水解,菌体颜色均明显浅于前者,增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)定量检测数据也显示错误EGFP水平显著低于正常表达的EGFP水平,表明两种反式翻译报告体系均构建成功。报告基因的动态表达数据显示,蛋白出现翻译异常时,耻垢分枝杆菌可在蛋白翻译过程中快速启动反式翻译途径,并于40～45h将不成熟错误蛋白完全水解。本研究构建的反式翻译报告体系可为后续开展分枝杆菌反式翻译途径的功能研究及抗结核药物筛选提供帮助。     

耻垢分枝杆菌MSMEG＿4259的基因组维护功能研究

MSMEG＿4259基因及其同源基因广泛存在于分枝杆菌属中。蛋白序列分析显示,MSMEG＿4259包含DEDDh核酸外切酶结构域以及一个类似UvrC的核酸内切酶结构域,提示其可能参与DNA修复。为了探究MSMEG＿4259的生理功能,本研究利用同源重组方法在耻垢分枝杆菌(Mycolicibacterium smegmatis)构建了MSMEG＿4259基因敲除(ΔMs4259)菌株,并采用波动试验测定菌株在对数生长期以及H₂O₂处理后的利福平耐药突变频率。结果显示,ΔMs4259菌株的利福平耐药自发突变频率较野生型菌株升高1.9倍(P<0.05),该表型能够通过表达MSMEG＿4259回补。测定耐药突变菌株rpoB基因的耐药决定区域序列,发现ΔMs4259菌株的A:T>C:G突变概率较野生型菌株上升约10倍,有研究证明该突变谱是DNA氧化损伤的常见突变。实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)结果显示,野...     

绿茶粗提物对耻垢分枝杆菌的生长抑制研究

采用乙酸乙酯在中性条件下萃取绿茶,得到含有表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)的粗提物。通过纸片琼脂扩散法和细菌生长曲线来评价绿茶粗提物对耻垢分枝杆菌的抑菌效果,利用透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM)观察其对耻垢分枝杆菌细胞壁结构的影响。结果显示,绿茶粗提物对耻垢分枝杆菌生长产生明显抑制作用,且抑菌作用随着浓度的升高逐渐加强;经绿茶粗提物处理的耻垢分枝杆菌细胞壁呈现膨出、变形等形态学变化。因此,绿茶粗提物具有抑制耻垢分枝杆菌生长的功能,其作用机制可能与其主要成分EGCG影响细胞壁肽聚糖的生物合成有关。     

转录因子FboR调控耻垢分枝杆菌抗氧化生长的机制研究

结核病的致病菌结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)在宿主内面临着多种氧化胁迫环境因子的压力,因而进化形成了一系列自己的抗氧化生长机制。转录因子作为细菌快速响应外界环境的重要因子,通过调控其靶基因的表达来帮助细菌适应环境胁迫如抗氧化等。然而,目前分枝杆菌(Mycobacterium)中有关转录因子调控细菌抗氧化生长的分子机制还不是十分清楚。本研究以耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)作为模式菌株,发现了转录因子FboR调控分枝杆菌的抗氧化能力并检测了相关重组菌株的抗氧化生长情况,证实了FboR负调控细菌的抗氧化能力。随后通过转录组测序分析、凝胶阻滞实验(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)、实时定量PCR(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)和β-半乳糖苷酶活性检测鉴定了影响细菌抗氧化生长的相关靶基因,成功解析了具体的调控通路与分子机制。     

利用无传染性耻垢分枝杆菌建立小鼠结核病模型的探索

目的:利用耻垢分枝杆菌(M.smegmatismc2155)建立C57BL/6小鼠结核病模型。方法:每天以高剂量(5×107CFU)耻垢分枝杆菌给C57BL/6小鼠腹腔注射,连续感染4周,检测耻垢分枝杆菌对小鼠的致病性。分别于2周和4周处死小鼠,无菌条件下解剖小鼠取肺、脾脏组织匀浆,进行组织内细菌活力检测;通过嗜酸性染色进行分枝杆菌的鉴定;同时进行病理切片的制备,观察肺和脾脏组织的病理变化;最后进行菌体DNA的提取和基因检测,根据上述指标确定小鼠结核病模型的建立是否成功。结果:腹腔感染小鼠2周后,模型组小鼠只有脾脏组织匀浆液出现抗酸染色阳性菌落,肺部组织未见阳性菌落。腹腔感染小鼠4周后,模型组小鼠肺、脾脏组织匀浆液中均可见大量抗酸染色阳性的菌落;组织病理学观察结果显示:小鼠肺组织主要表现为以中性粒细胞为主的炎性病变;基因检测结果表明:模型组小鼠肺组织匀浆液中可检测到耻垢分枝杆菌特异性3-磷酸甘油醛脱氢酶(gap)基因,而脾脏组织未扩增出耻垢分枝杆菌特异性基因。结论:通过腹腔注射无致病性耻垢分枝杆菌方法,成功建立C57BL/6小鼠结核病发生模型,为结核分枝杆菌与宿主相互作用研究提供安全的疾病模型。     

耻垢分枝杆菌中LprO蛋白过表达促进巨噬细胞凋亡

摘要 目的：探究分枝杆菌脂蛋白LprO对分枝杆菌-巨噬细胞相互作用的影响。方法：使用在线网站分析耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis, M. smeg）LprO蛋白的CD4⁺T、CD8⁺T以及细胞毒性T细胞（Cytotoxic T Lymphocytes, CTL）抗原表位数量,评估LprO蛋白的免疫原性。构建lprO过表达的重组耻垢分枝杆菌M. smeg::pMV261-lprO,以转入空载质粒pMV261的M. smeg::pMV261菌株作为对照,分析过表达lprO对M. smeg菌株以及细菌-巨噬细胞互作的影响。结果：LprO蛋白中预测的CD4⁺T、CD8⁺T以及CD8⁺CTL细胞表位数与Ag85A蛋白相当,具有较好的研究潜力。经实时荧光定量PCR（Quantitative real-time PCR, qRT-PCR）验证,M. smeg::pMV261-lprO菌株中,lprO表达量显著高于对照菌株,过表达菌株构建成功。lprO过表达不改变M. smeg菌落形态、细菌形态、细菌体外生长能力和巨噬细胞内生长能力。细菌侵染巨噬细胞Raw264.7,流式细胞技术检测显示,M. smeg::pMV261-lprO在细胞侵染前期能显著促进巨噬细胞凋亡。结论：分枝杆菌LprO蛋白可能具备与Ag85A蛋白相当的T细胞表位数,能在激起宿主的免疫反应中发挥较为重要的作用。在M. smeg中过表达LprO后能诱导侵染前期的巨噬细胞凋亡,参与细菌-宿主相互作用。综上,LprO蛋白或许有作为新型疫苗成分或药物靶标的潜力。     

Desensitization by histamine of H2 receptor-mediated adenylate cyclase activation in the human gastric cancer cell line HGT-1

Short-term treatment of cultured HGT-1 cells with histamine produced a time-dependent (half-life: 20 min) and homologous desensitization of histamine H2 receptor activity mediating cAMP generation in HGT-1 cells and gastric acid secretion in normal gastric mucosa. Histamine treatment resulted in loss of response of the adenylate cyclase to histamine in purified plasma membranes, but had no effect on basal, vasoactive intestinal peptide (VIP)- or NaF-stimulated enzyme activities. We propose that the desensitization of gastric histamine H2 receptor by histamine evidenced in cellular or subcellular preparations from HGT-1 cells could be involved in the physiological regulation and pharmacological control of gastric cell function in man.     

Evaluation of a low-cost calorimetric approach for rapid detection of tuberculosis and other mycobacteria in culture

Aims: The objective of this study was to evaluate the effectiveness of microcalorimetry in rapid detection of mycobacterium species using an inexpensive Isothermal microcalorimetry (IMC) instrument. In addition, we compared microcalorimetry with conventional monitoring techniques. Methods and Results: Isothermal microcalorimetry measures heat production rate and can provide rapid detection of living mycobacteria in clinical specimens. Using liquid medium showed that bacterial activity measured by IMC using a TAM Air^® agreed with the triphenyl tetrazolium chloride (TTC) assay. Using solid medium to enhance growth, fast‐growing mycobacteria detection was achieved between 26 and 53 h and slow‐growing mycobacteria detection was achieved between 54 and 298 h. In addition, the calorimetric data were analysed to estimate the growth rate and generation time of the mycobacteria monitored. Significance and Impact of the Study: Infections caused by mycobacteria are severe and difficult to treat. With 9·27 million new cases of tuberculosis in 2007, developing countries experience severe health and economic consequences owing to the lack of an affordable, fast detection method. Research‐grade IMC instruments are too expensive to use in developing countries. Our study demonstrates that less‐expensive instruments such as the TAM air ^® are adequate for mycobacteria detection and therefore establishes a clear proof of concept.