枯草芽孢杆菌抗菌肽生物合成的研究进展

革兰氏阳性菌模式生物--枯草芽孢杆菌能分泌多种肽类及由肽类衍生的抗菌活性物质,按合成途径不同,可分为核糖体肽和非核糖体肽。其中,非核糖体肽分子量较小,一般为3000Da以下,其生物合成是通过多功能复合酶系--非核糖体肽链合成酶来完成的,多发生在菌体生长停止之后;而核糖体肽分子量较大,其合成多于菌体快速生长时期。非核糖体肽链合成酶和核糖体肽的合成及其调控均需基因参与,而这一系列基因就构成了各种抗菌肽生物合成的基因簇。对核糖体肽和非核糖体肽的生物合成及其相关调控机制进行了综述。     

bmy基因敲除对解淀粉芽孢杆菌Q-426溶血性及抗菌活性的影响

Iturin家族环脂肽对于红色毛癣菌等病原真菌具有较强的抑菌活性,有潜力成为治疗皮肤疾病的新型抗真菌药物。解淀粉芽孢杆菌Q-426菌株能够产生环脂肽fengycins和iturin家族的bacillomycin D,但该菌株发酵液具有溶血活性。为确定bacillomycin D是否为引发溶血作用的主要物质,本文利用同源重组基因敲除技术,构建解淀粉芽孢杆菌bmy基因缺失菌株,抑制bacillomycin D的合成,研究对其溶血性及抗菌活性的影响。突变菌株发酵液中未检测到bacillomycin D产生,且发酵液的溶血性及抗菌活性明显减小,表明bacillomycin D与该菌的溶血活性及抑菌活性密切相关。     

大肠杆菌细胞抽提物制备方案的简化与优化

无细胞蛋白表达系统是一种将目的蛋白在体外进行表达的新技术和新方法,已广泛应用到蛋白质组学、蛋白质结构和功能等领域的研究中。在无细胞蛋白表达系统中,细胞抽提物的制备是关键因素之一。通过对大肠杆菌细胞抽提物制备过程中离心速度、预孵化和透析等参数的考察,利用绿色荧光蛋白作为报告蛋白,可以得到一个细胞抽提物制备的简化方案。采用相对低的转速(12 000×g,10 min),简易空孵化即可制备出活性高的细胞抽提物,用于无细胞体系蛋白表达,其表达的绿色荧光蛋白产量为209μg/mL。与传统的大肠杆菌细胞抽提物S30相比较,新方案将使时间与成本节省62%,产量是传统方法的2.6倍,使无细胞蛋白表达技术的操作快速、高通量的优势更加明显。     

DKP对3株病原菌生物膜的抑制作用研究

生物膜的存在使一些由病原菌引发的疾病变得更加难以治疗。经研究发现一种环二肽物质DKP——cyclo(Pro-Phe)能够抑制这3株病原菌(Staphylococcus aureus,Pseudomonas aeruginosa,Candida albicans)生物膜的形成。通过对不同浓度DKP作用下所形成的生物膜进行结晶紫定量、菌落计数分析和结构显微分析表明:在DKP的浓度达到10 mg/ml时,S. aureus和P. aeruginosa的生物膜几乎消失;在DKP的浓度达到12 mg/ml时,C. albicans的生物膜被显著抑制。这一发现为寻找新型的生物膜抑制剂治愈顽固疾病带来了新的希望。     

基于PARMS技术的结核分枝杆菌利福平耐药基因rpoB分子标记的开发

文中旨在建立结核分枝杆菌利福平耐药基因rpoB的荧光分子标记,为分子药物敏感性试验提供简便、可靠的基因分型检测方法。对比分析利福平耐药菌株rpoB基因531、526、516、511、513等氨基酸位点的基因突变与敏感菌株中等位基因的序列差异,结合PARMS技术 (Penta-primer amplification refractory mutation system),建立rpoB基因的荧光分子标记。利用其对104例结核分枝杆菌临床分离株进行检测,经Sanger测序验证,正确率100%。并采用比例法药敏试验对这104份样本进行了利福平耐药性鉴定,与分子标记结果相符率为94.23%。结果表明,分子标记有较强可靠性,能检出表型药敏无法测出的低浓度耐药样本 (511/533单位点突变)。建立的11组荧光分子标记能覆盖92%–96%的利福平耐药菌株rpoB基因突变类型,为快速检测结核分枝杆菌利福平耐药提供新思路。     

氮源和碳源对解淀粉芽孢杆菌Q-426抗菌脂肽合成的影响

微生物来源的环状脂肽在生物农药以及医学领域极具应用潜力。通过测量抑菌活性并利用反相高效液相色谱(RP-HPLC),液相质谱联用(HPLC-MS)和串联质谱(MS/MS)技术检测抗菌脂肽组分的变化研究了氮(N)源、碳(C)源和培养基中的初始pH值对解淀粉芽孢杆菌Q-426菌株中抗菌脂肽bacillomycin D和fengycins合成的影响,从而为进一步研究它们生物合成的基因调控以及更有目的性提高产量提供理论依据。结果表明:L-组氨酸、L-赖氨酸、甘油、山梨醇以及培养基中的[OH]-均能促进脂肽bacillomycin D的合成,但它们在该实验菌株抗菌脂肽bacillomycinD合成途径中的调控靶点有所不同。     

解淀粉芽孢杆菌Q-426 Bacillomycin D的分离纯化及其抗肿瘤活性

环脂肽化合物因其独特的结构特点和生物活性在医药领域具有广泛的应用前景。本研究旨在从解淀粉芽孢杆菌Q-426发酵液中分离纯化获得高纯度的环脂肽单体,并对分离得到的环脂肽C-15 Bacillomycin D和C-16Bacillomycin D的抗肿瘤活性及机制进行初步研究。首先,联合使用酸沉淀和双树脂层析去除大量杂质,然后通过制备型HPLC分离得到纯度较高的两种环脂肽,经ESI-MS/MS对其进行结构鉴定,分别确定为C-15Bacillomycin D与C-16 Bacillomycin D。其次,将两种环脂肽单体及其1:1混合液(摩尔比)按不同浓度梯度作用于人癌细胞(Hela、MG、Hep-G2、HT-29),结果表明环脂肽对Hela与MG细胞增殖的抑制作用呈浓度依赖性,长链环脂肽的抑制率较短链环脂肽略高。最后,采用细胞划痕实验和PI染色法考察了C-16 Bacillomycin对细胞侵袭与迁移能力、细胞凋亡和周期的影响,结果显示,C-16 Bacillomycin D可有效影响细胞的迁移能力,诱导细胞凋亡呈浓度依赖性,且阻滞细胞G_0G_1期。