噬菌体内溶素的酶学特性及其应用前景

噬菌体内溶素是噬菌体在入侵宿主菌及侵染后期释放过程中合成的一类酶蛋白,该蛋白质能够破坏宿主细胞壁肽聚糖层。噬菌体编码的内溶素有四种类型:葡糖苷酶、酰胺酶、肽链内切酶和转糖基酶。大部分噬菌体内溶素由于缺少信号肽无法分泌表达,通常需要另外一种噬菌体编码的穴蛋白(holin)破坏细胞膜,然后才能够进入到细胞周间质裂解细菌细胞壁。大部分噬菌体内溶素可以特异地作用于自身宿主菌,同时也可以利用基因工程手段有目的地改造成功能特异的酶蛋白,因此可以用来作为生物制剂预防及控制微生物感染。     

噬菌体酶类降解细菌生物膜的研究进展

细菌生物膜(bacterial biofilm, BF)是细菌产生耐药性的重要原因之一,给抗生素治疗细菌感染带来极大困难。生物膜主要由细菌菌体和胞外聚合物质(extracellular polymeric substance, EPS)构成,其中EPS成分复杂,主要包括多糖(polysaccharides)、蛋白质、核酸和脂类等。噬菌体是一类特异性侵染细菌且以细菌为宿主的病毒,可编码多种酶类,在感染过程中打破细菌的防御屏障。其中,解聚酶(depolymerase)可以降解EPS中的多糖成分;溶素(lysin)可以降解肽聚糖,破坏生物膜的完整结构,降低细菌的耐药性。结合噬菌体本身的特异性裂解作用,可以协同改善耐药菌感染的抗生素治疗效果。现就噬菌体编码的解聚酶与溶素对细菌生物膜的影响作一阐述。     

噬菌体及其酶用于治病

噬菌体通常指的是细菌病毒 ,形体微小 ,似蝌蚪状 ,能通过细菌滤过器 ,具有裂解细菌的特定功能。如能利用其感染细菌的机制来控制病原菌的危害 ,将为战胜疾病提供新型的有力武器。凡是有细菌存在的地方 ,不论是致病者或是非致病者 ,都有可能找到它们的自然天敌———噬菌体。基于此 ,对噬菌体及其酶功能的研究近来非常活跃 ,并取得了新的进展。●曾报道利用肺炎链球菌噬菌体产生的水解酶即酰胺酶有效地杀灭肺炎链球菌 ,不影响体内正常菌群 (生物工程学报 ,2 0 0 2 ,18(5 ) :6 0 0 )。因此 ,有望研制酰胺酶制剂用于治病。●已从一种杀伤力很强…     

提高噬菌体裂解酶抗菌活性的研究进展

随着细菌耐药性问题的日益严重,人们开始寻求新型抗菌制剂。噬菌体裂解酶是一种由ds DNA噬菌体编码的水解酶,能高效特异性地裂解细菌细胞壁且不易使细菌产生耐药性。由于天然裂解酶具有宿主谱窄,不能裂解革兰阴性菌等缺点,研究者对裂解酶进行了大量的设计改造。本研究主要对提高噬菌体裂解酶抗菌活性的研究进展进行综述。     

谷氨酸发酵中的噬菌体危害及其防治

噬菌体是一种病毒,它的体积比细菌还小,可以通过细菌过滤器,只有在电子显微镜下才能看到.噬菌体缺乏细胞结构,没有独立代谢酶体系,只有寄生活体细胞中生长和繁殖,并且有专一寄生性,在国内外发酵工业中噬菌体危害是一个普遍问题,在谷氨酸、酶制剂、抗菌素生产中都有噬菌体危害,本文专门介绍谷氨酸发酵中噬菌体感染情况及其防治方法.     

噬菌体溶壁酶研究进展

溶壁酶是噬菌体在感染末期表达的蛋白质,可水解细菌的细胞壁,使子代噬菌体释放出来。研究表明,溶壁酶在体外能高效地杀死细菌,同样对感染细菌的模型动物有很好的治疗作用。因此,溶壁酶是一种新型的抗菌物质,具有广阔的应用前景。溶壁酶通过水解细菌细胞壁肽聚糖上糖与肽间的酰胺键或肽内氨基酸残基间的连键,从而使细菌裂解。溶壁酶分子由结合功能域和催化功能域两部分组成,其晶体结构使之具有对细胞壁肽聚糖水解的高效性和特异性。对噬菌体溶壁酶的体内外抗菌作用、抗菌机理、晶体结构等最新研究成果及其应用前景进行了综述。     

噬菌体裂解酶——现状与未来

噬菌体裂解酶是一种由DNA噬菌体基因编码的高特异性酶, 可高效消化细菌细胞壁。革兰氏阳性菌噬菌体裂解酶的结构域相似, 裂解效率高, 与抗生素具协同抗菌作用, 且不易产生耐受性菌株, 抗体等体液因子对裂解酶的裂解活性影响小, 裂解酶作为一种潜在抗感染药物具有重要的研究价值。目前已建立了多种病原菌裂解酶应用的动物模型, 在防控耐药性病原菌感染上取得重要进展。本文就噬菌体裂解酶的抗菌作用进行综述。     

噬菌体治疗细菌性感染的进展

噬菌体是自然界中广泛存在的细菌病毒,作为细菌的天然杀手,在细菌性感染尤其是多重耐药菌感染的治疗方面具有抗生素无法比拟的优势。综述了利用活噬菌体治疗细菌性感染的早期研究及近几年的初步临床试验结果、利用噬菌体裂解酶治疗细菌性感染的最新进展,指出了噬菌体治疗真正得以应用所面临的主要障碍并综述分析了一些具有一定可行性的解决方案,以期为噬菌体治疗的研究和应用提供参考,并推动噬菌体治疗研究的进一步发展。     

衣原体噬菌体的研究进展

噬菌体是一类细菌依赖性的病毒, 又称细菌病毒, 能在细菌体内快速增殖。现已发现6种衣原体噬菌体Chp1、Chp2、Chp3、Chp4、CPAR39、PhiCPG1。衣壳蛋白Vp1、Vp2、Vp3是衣原体噬菌体的3种主要结构蛋白。衣原体噬菌体的研究为衣原体感染的治疗提供了一条新思路。     

细菌耐受噬菌体感染的分子机制研究进展

噬菌体是能感染细菌的病毒。为了抵抗噬菌体的感染,细菌进化出多种抵抗噬菌体感染的机制,这些机制的阐析极大地促进了基因编辑领域的发展,同时也为噬菌体治疗的开展奠定了基础。本文就细菌针对噬菌体感染的各个环节所进行的抵抗及其分子机制进行了简要综述,同时讨论了这些防御系统的存在对细菌自身的影响,分析了当前细菌耐受噬菌体机制研究存在的局限性,并对未来研究进行了展望。     

噬菌体gp17基因2种重组产物的抗菌效应比较

通过重组技术获得大肠埃希菌噬菌体内溶素纯化蛋白和表面展示噬菌体,并观察产物的生物效应。将肠侵袭性大肠埃希菌EIEC 8401噬菌体LSB-1内溶素基因gp17构建到质粒pET300中,并在大肠埃希菌BL21中诱导表达,通过Ni柱纯化系统纯化产物;利用噬菌体展示技术构建T7-LSB-gp17重组噬菌体,通过双层琼脂法纯化噬菌体,并观察2种产物的抗菌效应。2 139 bp的gp17基因通过重组技术表达出78.3 ku的可溶性蛋白,纯化后浓度为2.38 mg/mL,其对EIEC8401有良好的抑菌活性,但对其他试验菌无抗性;通过噬菌体展示技术构建的重组噬菌体T7-LSB-gp17通过SDS-PAGE电泳显示在78 ku处有表达增强,对EIEC8401无感染、裂解作用,但对EIEC8401及其他试验菌有明显溶菌作用,宿主谱增加。通过重组技术获得的噬菌体LSB-1内溶素基因gp17的产物对LSB-1噬菌体原宿主具有明显的抑制效应。其中gp17表达的纯化蛋白具有明显的宿主专一性,重组噬菌体悬液有较宽种类的抗菌作用。这可能是因为gp17蛋白与噬菌体表面复杂空间结构的相互作用产生的生物效应。     

国外动态

利用噬菌体消灭对抗生素有抗药性的细菌ＳｃｉｅｎｃｅＮｅｗｓ 2 0 0 2年 1月 12日 16 0卷 2期 2 3页报道 :在大约 1个世纪以前 ,生物学家发现某些病毒可吞噬细菌 ,并为此将这些病毒称为噬菌体。此后 ,生物医学家试图利用噬菌体消灭传染病的病原体———细菌。几十年之后 ,由于青霉素和其他抗生素的发现 ,使生物医学家们打消了这个念头。但现今由于越来越多的细菌对抗生素产生了抗药性 ,因而生物医学家们又再度萌发了利用噬菌体来消灭病原菌的设想 ,并且通过实验证明 ,噬菌体可防止小鼠因感染对抗生素有抗药性的病原菌后而发生死亡。利用噬…     

细菌与噬菌体相互抵抗机制研究进展

噬菌体作为一种侵染细菌的病毒,能够特异性识别宿主细菌。近年来,抗生素的过度使用导致耐药细菌的出现,噬菌体有望成为对抗耐药细菌的新武器。在细菌与噬菌体长期共进化过程中,二者都演化出一系列抵御策略。本文从抑制噬菌体吸附、阻止噬菌体DNA进入、切割噬菌体基因组、流产感染以及群体感应对噬菌体的调控等方面,对细菌抵抗噬菌体的机制以及噬菌体应对细菌的策略进行了综述,同时还列举了细菌和噬菌体相互抵抗机制的检测方法,以期为噬菌体在细菌控制中的应用以及探究细菌抵抗噬菌体的机制提供理论依据。     

裂解或溶源-细菌遭遇噬菌体后的命运抉择

噬菌体是地球上数量最丰富的有机体,其在自然生态系统的塑造和细菌进化驱动中发挥着至关重要的作用。在与宿主的相互斗争中,噬菌体可以选择以下2种方式决定其与宿主的命运：（1）裂解：通过裂解宿主细胞最终大量释放噬菌体颗粒;（2）溶原：将其染色体整合到宿主细胞基因组中,与宿主建立一种潜在的互存关系。对于一些温和的噬菌体,这种倾向进一步受到感染多样性的调节,其中单一感染主要是裂解性的,而多重感染则多是溶原性的。溶原性的噬菌体不仅可以根据外界环境的理化因子,还可以通过细菌自身的群体感应系统来启动裂解-溶原开关,进而决定其宿主菌的命运。与此同时,宿主细菌在与噬菌体长时间的斗争中也进化出了针对噬菌体的手段。总而言之,噬菌体深刻影响着细菌的群落动态、基因组进化和生态系统等,而这一切都取决于噬菌体与宿主间的斗争模式（裂解/溶原性感染）。本文探讨了导致温和噬菌体对宿主菌进行裂解-溶原命运抉择的影响因素并系统性总结了细菌在面对噬菌体侵染时的应对策略的最新研究进展,以期能为噬菌体与宿主的研究提供建议和帮助。     

噬菌体裂解酶研究进展

噬菌体裂解酶是双链DNA噬菌体所特有的细胞壁水解酶。研究表明,所有噬菌体裂解酶在结构上具有相似性,即含有2个结构域：比较保守的N端催化区和差异较大的C端特异性结合区。裂解酶的高亲和性与种属特异的细胞壁糖基有关,而后常常是细菌存活的必要成分。所以,细菌难以产生对裂解酶的抗性。本简要综述噬茵体裂解酶的研究进展。     

噬菌体治疗细菌性感染及其限制因素

近年来,细菌耐药性已成为抗感染领域面临的严峻问题,临床对一些细菌性感染疾病束手无策。噬菌体疗法是一种通过噬菌体裂解细菌来治疗病原菌感染的治疗手段。噬菌体在抗菌领域表现出显著的优越性,成为目前治疗细菌性感染的研究热点。本文对近年来噬菌体治疗动物和人类病原菌感染、限制其临床应用的因素及解决措施进行综述。     

一株副溶血弧菌噬菌体生理特性的研究

对副溶血弧菌噬菌体的生理生化特性进行了测定,结果表明:噬菌体的最适pH值为8,最适温度为35℃,60℃以上高温下迅速失活;对紫外线敏感;对乙醚、氯仿有抗性。细菌的培养时期对裂解率的影响很大,对数早期的细菌很容易感染噬菌体,而老化的细菌抗噬菌体感染能力强。在培养基中添加Ca2 或Mg2 有利于噬菌体的吸附。在盐度为20的情况下,对副溶血弧菌的裂解能力最强。该噬菌体的最佳感染复数在0.1~1.0之间。     

噬菌体抗体库淘筛方法的比较研究

目的:比较噬菌体抗体库的淘筛方法,从而为得到亲和力高、特异性强的抗体克隆打下基础.方法:在包被好抗原的2个细胞培养瓶中加入噬菌体抗体库,一个采用先直接加入宿主菌感染后,再将培养瓶内残留结合物洗脱中和后感染的方法,另一个则采用先洗脱并中和的噬菌体感染宿主菌,与抗原结合的剩余的噬菌体再行直接感染,将2种方法所得到的感染菌和援救所得的噬菌体进行CFU和PFU测定.结果:从实验的数据中可以发现,采用第一种方法所得次级库的容量要大于后一种方法所得的初级库.结论:噬菌体抗体库的淘筛方法必须按照实验的具体情况进行选择,如果要求严谨度适中,则可以采用直接感染的方法淘筛.     

一株感染铜绿假单胞菌的双链RNA噬菌体PaP6的分离和鉴定

【目的】鉴定一株新分离的铜绿假单胞菌噬菌体PaP6的生物学特性。【方法】利用铜绿假单胞菌临床分离株PA038为宿主,从西南医院污水中分离得到一株裂解性噬菌体PaP6,观察其噬斑特点;氯化铯密度梯度离心纯化噬菌体颗粒后,用透射电子显微镜观察噬菌体形态;提取PaP6基因组,通过DNA酶和RNA酶酶切,做基因组酶切图谱分析;按照感染复数(MOI)分别为10、1、0.1、0.01、0.001和0.000 1加入噬菌体和宿主菌,裂解细菌后,测定噬菌体滴度;以MOI=10的比例加入噬菌体和宿主菌,绘制一步生长曲线;用112株铜绿假单胞菌临床分离株检测PaP6宿主谱。【结果】PaP6的噬斑直径约2 mm-4 mm,圆形透明,边缘清晰;PaP6噬菌体呈多面体立体对称的头部,直径约45 nm;酶切图谱表明PaP6基因组对DNase不敏感,对RNase敏感,未酶切基因组具有3节段双链RNA(dsRNA),长度分别约为9.0、4.5、3.5 kb,共约17 kb;当MOI为0.1时PaP6感染其宿主菌产生的子代噬菌体滴度最高,达到3.4×109 PFU/m L;用一步生长曲线描绘了其生长特性;PaP6可以感染40.1%的临床分离株,是一株比较广谱的噬菌体。【结论】首次报道了一株铜绿假单胞菌的ds RNA分节段噬菌体,分类学上属于囊病毒科,该噬菌体具有较广的宿主谱,在噬菌体治疗领域具有应用前景。     

沙门菌噬菌体BPS11T2的生物信息学分析及食品杀菌效果评价

为筛选和获取具有应用价值的噬菌体、掌握其遗传背景,本研究对前期分离的一株噬菌体BPS_(11)T_2进行基因组生物信息学分析,以及测试其用于清除鸡皮表面沙门菌的效果。结果表明,噬菌体BPS_(11)T_2的基因组大小为43 797 bp,含有65个基因,第29位基因产物被推定为具有抗菌应用价值的内溶素;其被鉴定为符合应用标准的噬菌体(不含溶源性和其他有害产物相关基因);其使用,能有效清除鸡皮表面的沙门菌。本研究为继续发展噬菌体和内溶素基础的沙门菌防控方法提供了有价值的研究材料和数据。