细菌Ⅵ型分泌系统的研究进展

Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ secretion system,T6SS)是最近发现的一种新的分泌系统,广泛存在于革兰氏阴性菌变形菌门细菌中,主要由构成分泌系统的结构蛋白、形成跨膜管道结构的转位蛋白、分泌蛋白以及一些对分泌系统起辅助功能的蛋白组成。T6SS能够增强细菌对外界环境的适应性,介导细菌对宿主细胞的致病力以及其他功能。     

基于光激活定位显微镜的膜蛋白鉴定技术

病原菌膜蛋白的原位标记和定位追踪是一项非常繁琐的工作。为了建立一种可以用于快速鉴定膜蛋白、且分辨率达到纳米级别的膜蛋白荧光定位技术,将结核分枝杆菌外膜蛋白OmpA与具有光敏活性的蛋白mEos2m在无致病性的耻垢分枝杆菌中进行融合表达。重组菌固定在载玻片上后,利用405 nm激光激活mEos2m。利用普通荧光体视显微镜、正置荧光显微镜和超分辨率光激活定位显微镜观察OmpA-mEos2m,分析融合蛋白在细菌内的分布情况,并捕获光激活蛋白在细胞膜上释放的光子信号。通过超分辨率光激活定位显微镜,发现OmpA-mEos2m融合蛋白在细胞膜上呈"带"状环绕分布,这是观察到膜蛋白在细胞膜上定位的最直接证据。mEos2m与OmpA融合表达后,并不改变OmpA的膜蛋白属性和定位特征。因此可以将mEos2m用于其他非多聚体膜蛋白的融合和定位研究。可以应用非致病性的耻垢分枝杆菌作为模型,采用高分辨率活菌成像技术,研究致病性的结核分枝杆菌蛋白结构、定位和功能。这是目前为止国内采用光激活定位显微成像技术研究膜蛋白的首次报道。     

超正电荷绿荧光蛋白+36GFP作为核酸载体的细胞穿透性分析

旨在通过原核表达纯化超正电荷绿色荧光蛋白+36GFP,研究其与核酸的结合作用及作为核酸载体的细胞转导功能。将pET+36GFP-HA2质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)菌株中,然后表达纯化+36GFP蛋白。将得到的目的蛋白在特定浓度下分别转导293细胞、HepG2细胞、A549细胞和B16细胞,流式细胞仪检测+36GFP的转导效率;+36GFP蛋白(100 nmol/L)转导A549细胞,激光共聚焦显微镜观察结果;将+36GFP蛋白与质粒DNA按不同比例孵育,凝胶阻滞实验检测+36GFP与DNA的结合能力;激光共聚焦显微镜和流式细胞仪检测+36GFP蛋白携带质粒DNA转导细胞后报告基因的表达。结果显示,+36GFP蛋白具有较高的细胞转导效率,且随浓度升高转导效率增加,呈浓度依赖性。凝胶阻滞实验显示,+36GFP能够与质粒DNA结合,阻滞DNA在凝胶中迁移,且呈现一定的浓度依赖性。+36GFP包裹质粒转导细胞后,可高效携带质粒DNA转导进入细胞,使质粒报告基因得到表达。本研究成功表达纯化了+36GFP蛋白,证实该蛋白具有较高的细胞转导效率,可将外源核酸携带入细胞使外源基因得到表达。     

浙江沿海地区海产品及环境中副溶血弧菌的分离与主要毒力基因分析

2007~2008年间, 我们调查了浙江沿海地区海产品和养殖环境中副溶血弧菌的污染状况, 并分析了不同来源副溶血弧菌中主要毒力相关基因tdh、trh、ureC和T3SS2(vscC2、vcrD2)的分布特征及溶血表型与尿素酶表型。结果显示, 566份样品中共分离到395株副溶血弧菌, 检出率高达70%, 毒力相关基因分析结果发现, tdh基因阳性率为10.1%, trh与ureC基因阳性率分别为 20.0%与 11.1%, 40株tdh+菌中组成T3SS2的vscC2基因阳性率为32.5%, 其中38株tdh+菌的神奈川试验亦呈阳性; 但在44株trh+-ureC+菌株中, 尿素酶表型阳性只有6株。试验表明, 浙江沿海地区海产品及其养殖环境中副溶血弧菌污染状况比较严重, 且有相当比例的菌株携带毒力或疑似毒力基因。研究结果为深入探索副溶血弧菌的致病性、基因结构与功能(或表型)及其分子演化提供基础。     

副溶血弧菌的Ⅲ型分泌系统

摘要：副溶血弧菌是一种嗜盐性革兰氏阴性短杆菌,主要引起食物中毒性肠胃炎,还可引起水生动物疾病。除了耐热直接溶血毒素和耐热直接溶血相关毒素外,近年发现的副溶血弧菌两套Ⅲ型分泌系统也与该菌的致病性密切相关。Ⅲ型分泌系统1位于染色体1上,主要贡献对宿主细胞的细胞毒性,介导宿主细胞的自体吞噬作用,最后导致细胞死亡。Ⅲ型分泌系统2位于位于染色体2的毒力岛上,具有肠毒性。本文扼要介绍副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统的组成、功能及相关转录调控机制。     

结核分枝杆菌同源重组基因敲除系统的构建和应用

【目的】结核分枝杆菌同源重组效率很低,突变株的构建需要半年之久。本研究的目的在于构建一种用于在结核分枝杆菌中进行基因快速敲除、且易于筛选的高效同源重组系统。【方法】野生型结核分枝杆菌转化含有SacB反向选择标记、且能诱导表达两种同源重组酶gp60和gp61的质粒pSL002。然后分别将靶基因的两个同源臂克隆入到含有hyg(潮霉素)抗性基因和gfp(绿色荧光蛋白)基因的重组质粒pSL001中,再将靶基因同源臂-loxP-hyg-gfp-loxP片段从pSL001切下,转化含有pSL002的野生型结核分枝杆菌,一步得到双交换突变株。再将含有SacB反向选择标记、且表达Cre重组酶的质粒pSL003转化入结核分枝杆菌双交换突变株中,切除两个loxP之间的hyg抗性基因和gfp基因,得到无痕缺失突变株。最后利用含有2%蔗糖的琼脂糖平板去除含有SacB反向选择标记的质粒pSL002和pSL003。【结果】在结核分枝杆菌中成功构建了高效同源重组系统,利用该系统构建了rv1364c、pstP跨膜区、pstP胞外区三个突变株,得到双交换突变株的效率为25%-62.5%,从双交换突变株得到无痕缺失突变株的效率为100%。通过gfp作为荧光标记基因,利用NightSea BlueStar蓝光手电筒和滤光眼镜,可以对平板上的基因缺失株直接进行快速判定。【结论】该同源重组系统利用gp60和gp61重组酶,在时间上将在结核分枝杆菌中无痕缺失突变株的构建从6个月缩短到3个月。这是目前为止在结核分枝杆菌中构建突变株最快且效率最高的方法,为加速分枝杆菌功能基因组的研究提供了新的遗传工具。     

副溶血弧菌VPA1045和VPA1049调节Hcp2蛋白转位

[目的]副溶血弧菌通过分泌多种毒力因子引起急性胃肠炎,其中Ⅵ型分泌系统(T6SS1和T6SS2)是近年来新发现的一种毒力因子分泌系统,但该系统如何受到调控的、如何影响细胞粘附等问题在副溶血弧菌中尚不清楚.本研究的目的是为了阐明副溶血弧菌调控因子VPA1045和VPA1049对T6SS2分泌系统在转录、翻译和翻译后水平的调控作用.[方法]利用同源重组方法构建Vpa1045和Vpa1049缺失株,荧光定量方法检测T6SS2转位因子hcp2的转录水平差异,免疫印迹分析细菌菌体中Hcp2的表达与上清中Hcp2的跨膜转位差异.[结果]副溶血弧菌VPA 1045和VPA1049的基因结构中均含有Che-Y结构域,属于二元调控因子的反应调节因子.缺失Vpa1045和Vpa1049后,菌体中的Hcp2表达量和基因组中hcp2的转录水平差异不显著,细菌上清中的Hcp2转位量和对HeLa细胞的细胞粘附率与亲本株HZ相比显著下降.[结论]二元调控因子VPA1045和VPA 1049通过上调Hcp2的转位量从而翻译后上调副溶血弧菌T6SS2.     

单增李斯特菌在冷鲜猪肉中的生长预测模型比较

[目的]探讨单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)在冷鲜猪肉中的生长及现有预测软件GP( Growth Predictor)、PMP( Pathogen Modeling Programme)及CP (ComBase Predictor)对LM在冷鲜猪肉中生长的预测准确性.[方法]测定LM在4℃、8℃、12℃及16℃冷鲜猪肉中的生长,并用DMFit软件对生长数据进行拟合,计算各个温度点下的迟滞期(Lag phase duration,LPD)、生长率(Growth rate,GR)、最大生长密度(Maximum population density,MPD),同时用3种预测模型对相同条件下LM在猪肉中的生长进行预测,将实测值与预测值进行比较分析.[结果]冷鲜猪肉在16℃,经过2.6h LM即进入对数生长期.从8℃提高至12℃时,LM在冷鲜猪肉中的生长率从0.017l0g(cfu/g).h-1增至0.038l0g(cfu/g).h-1.在4℃ - 16℃,PMP预测的GR要比实测值低,而LPD则高于实测值.GP在8℃及以上的温度范围内,所预测LPD比实测值偏高.3种预测模型中,GP对GR的预测稍高于实测值,偏差因子(Bf)为1.01,准确因子(Af)为1.38;CP对LPD的预测值与实测值更为接近,Af及Bf分别为4.33及2.83.[结论]在冷鲜猪肉生产和销售过程中,严格控制温度尤为重要.PMP的预测较为保守,不适于冷鲜猪肉中LM生长的预测;建议用GP对GR进行预测,而CP对LPD的预测仅作为参考.