以gfp为报告基因的肺炎链球菌启动子诱捕文库的构建与分析

首先构建一个以gfp(green fluorescence protein)为报告基因的自杀质粒pEVP3-SDGFP,将肺炎链球菌基因组DNA的随机酶切片段(200bp～800 bp)克隆到该质粒gfp基因上游的多克隆位点,得到约58000个含有肺炎链球茵基因组DNA随机酶切片段的重组子,提取质粒即为质粒库,该库大约覆盖肺炎链球菌基因组全长的5倍,插入率达到90%以上,且有较强的随机性,质量较高.将该质粒库转化入肺炎链球菌TIGR4菌株,带有随机片段的报告质粒通过同源重组的方式将gfp基因融合于细菌染色体上该随机片段之后,利用质粒的抗生素抗性基因筛选出重组菌株,从而构建出相应的菌株库,共获得包含约500000个肺炎链球菌转化子的菌株库,经体内、外实验表明,其包含插入了S.pn体内、外表达基因片段的细菌,可以报告特定条件下的基因表达,并可通过流式细胞仪识别、分选.该文库的构建为进一步利用差异荧光诱导技术筛选肺炎链球菌体内诱导基因奠定了基础.     

运用酶切自连法分析鉴定肺炎链球菌体内诱导基因

肺炎链球菌是严重侵袭性感染和上呼吸道感染最重要的条件致病菌之一,分析鉴定体内诱导基因序列变得尤为重要。本研究利用酶切自连法成功从129个体内诱导表达的肺炎链球菌中获得13个融合重组自杀质粒,通过与肺炎链球菌株TIGR4基因组序列的同源性比对,共得到10个不同的体内诱导基因,其中8个是从血液中筛选出的,另2个为从肺组织中筛选出;通过分析得到18个开放阅读框,其中大部分为已知功能基因,参与细菌多种生命活动,有2个为未知功能基因,编码假想蛋白。可见,酶切自连法可有效用于筛选基因的分析鉴定。     

通过替代失活的方法分析核酸片段在肺炎链球菌毒力中的作用

目的鉴定基因spd—ABC、spd-1672、sp-1673和长间隔序列spd—J在肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae,S．pn）毒力中的作用。方法采用长臂同源聚合酶链反应（LFH—PCR）的方法分别构建这4个序列的红霉素抗性基因（erm）替代缺失突变体,通过PCR和测序鉴定是否构建成功;通过绘制生长曲线观察基因对细菌生长繁殖的影响,通过小鼠毒力实验观察基因对细菌致病性的影响。结果所构建缺陷菌目的基因由eFm基因完全替代;spd—ABC、spd-1673和长间隔序列spd—J3个片段缺陷菌的生长趋势与野生菌没有明显差异,生长大约5hA值均可达到峰值,而spd-1672缺陷菌出现明显的延迟现象,生长8h后其4值才达到最高值;野生菌与缺失spd—ABC、spd-1673和长间隔序列spd—J的缺陷菌感染小鼠各组半数死亡时间分别为19、22、24和24h,差异无统计学意义,而spd-1672缺陷菌感染小鼠的半数死亡时间在75h左右,显著长于野生菌感染小鼠组（P〈0．05）。结论在构建的4个单个基因缺失突变体中,spd-1672缺陷后．S．pn生长明显延迟,毒力显著下降,提示spd-1672是s-Pn的一个新的毒力因子。     

comE基因缺陷影响肺炎链球菌体内诱导基因的表达

【目的】筛选受comE调控的肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae,S.pn)体内诱导基因。【方法】通过插入失活构建基因comE缺陷的S.pn菌株,与野生菌株分别腹腔注射BALB/c小鼠,经过体内诱导后取小鼠血,分离细菌提取RNA,用RT-PCR法检测13个体内诱导基因mRNA水平差异。【结果】将RT-PCR结果通过Quantity-one灰度分析,进行配对t检验,显示8个体内诱导基因在缺陷菌株和野生菌株中mRNA表达水平具有统计学差异(P0.05),其中spd-0300、spd-0414、spd-0622、spd-1663、spd-1719、spd-0235、spd-0873受转化上调,spd-1672受转化下调。【结论】筛选出受转化调控的体内诱导基因spd-0300、spd-0414、spd-0622、spd-1663、spd-1719、spd-0235、spd-0873、spd-1672,它们可能参与生长调节、温度感应、糖脂代谢等环节,表明细菌转化可通过调节某些体内诱导基因的表达来增强细菌的毒力。     

一种减毒肺炎链球菌溶血素突变体的构建与表达

目的使用重叠PCR方法构建构建△Al46Ply突变体,原核可溶性表达△Al46Ply蛋白,并明确其毒力变化情况;分析肺炎链球菌溶血素（pneumolysin,Ply）在不同血清型肺炎链球菌（streptococcus pneumoniae,SPN）中的表达情况。方法以SPND39型基因组DNA为模板设计合成构建突变体pry基因所需引物;利用重叠PCR方法扩增合成△Al46ply突变体。通过溶血实验分析其溶血活性,利用中和试验验证△A146Ply诱导产生的特异性抗体中和野生Ply毒素溶血能力,并利用Western印迹检测5株不同血清型肺炎链球菌流行菌株中Ply蛋白表达情况。结果突变体基因测序结果显示,Plyl46位密码子GCT3个碱基被缺失,△Al46ply突变体构建成功,并实现了△Al46Ply的可溶性表达,得到纯度〉90％的重组蛋白。△A146Ply蛋白浓度为100000ng／ml亦未表现出溶血活性。△Al46Ply蛋白诱导产生的特异性抗体能够中和野生Ply毒素的溶血活性。Western印迹结果显示,△Al46Ply诱导产生的多克隆抗体可与国内临床常见4株肺炎链球菌有交叉反应。结论△Al46Ply蛋白是一种安全的肺炎链球菌疫苗候选分子,可刺激机体产生具有中和作用的特异性抗体。     

颗粒蛋白前体通过抑制IL-6表达减轻哮喘气道炎症

目的: 探究颗粒蛋白前体(PGRN)在过敏性哮喘中的作用及机制。方法: 分别在野生鼠和IL-6 缺陷鼠中设置对照组和哮喘模型组,每组8只。模型组中,在第0日和第7日致敏小鼠(腹腔注射OVA 100 μg),从第14日起连续激发8 d(5％OVA雾化吸入,30 min/d,每日1次),末次激发24 h后取标本;对照组用PBS代替OVA做相同处理。采集支气管肺泡灌洗液(BALF)进行白细胞计数和分类计数;HE染色观察肺组织病理情况;Q-PCR及ELISA检测小鼠肺匀浆、血清和BALF中细胞因子水平。用IL-13刺激A549或BEAS-2B细胞建立体外哮喘炎症模型,每组3个复孔,共4组:PBS处理组、IL-13处理组、IL-13与重组人PGRN蛋白(rhPGRN)共同处理组及p38磷酸化抑制剂(SB203508)处理组。0 min~48 h后收集细胞及上清,用Q-PCR及ELISA检测PGRN和IL-6的表达;Western blot检测p38的磷酸化。结果: 与对照组相比,哮喘组小鼠肺匀浆和BALF中PGRN均显著降低(P＜ 0.01),血清PGRN有降低的趋势,然而哮喘小鼠BALF中IL-6显著升高(P＜0.05)。与野生鼠哮喘组相比,IL-6缺陷鼠哮喘组BALF中白细胞总数降低(P＜0.05),中性粒细胞数降低(P＜0.05),PGRN显著升高(P＜0.05),肺部病理损伤也减轻。体外实验中,IL-13处理组与PBS处理组相比,PGRN显著降低(P＜0.05),IL-6显著增高(P＜ 0.05),p38的磷酸化增加;p38抑制剂处理组比未处理组中IL-6水平降低(P＜0.05)。IL-13与rhPGRN共同处理组的IL-6显著低于IL-13处理组(P＜0.05),p38的磷酸化降低(P＜0.05)。结论: PGRN通过抑制p38磷酸化降低IL-6水平从而减轻哮喘小鼠气道炎症。     

clpE基因缺失对肺炎链球菌毒力的影响

【目的】 探索clpE基因缺失对肺炎链球菌毒力的影响。【方法】 用长臂同源多聚酶链式反应(LFH-PCR)方法失活clpE基因,用PCR、测序鉴定缺失菌株,通过动物实验观察clpE基因缺失株毒力改变情况, 同时用细胞实验比较clpE基因缺失株和野生菌对宿主细胞的粘附和侵袭能力,最后用实时荧光定量PCR分析自溶素(major autolysin A,lytA)、表面黏附素A(pneumococcal surface adhesion A,psaA)、溶血素(pneumolysin,ply)、肺炎球菌表面蛋白A（pneumococcal surface protein A, pspA)和神经氨酸酶（neuraminidase, nanA）的表达。 【结果】小鼠毒力实验表明野生菌株半数致死时间54h,而缺失株半数致死时间为21d,两者比较有统计学差异（P<0 .0l）;缺失菌在对宿主细胞的粘附能力明显低于野生菌株（P<0.05）。实时荧光定量PCR显示clpE缺失株的五个毒力因子mRNA表达水平均低于野生菌,两者比较有统计学差异（P<0. 05）;【结论】ClpE通过调控肺炎链球菌多种毒力因子表达,而影响其毒力。     

高果糖引起的脂肪肝大鼠肾脏脂质合成相关基因和蛋白的表达

大量研究表明,高果糖可引起脂肪肝,但对肾脏脂质代谢的影响尚不清楚。该实验研究给予10％果糖水5周后诱导的脂肪肝大鼠肾脏的脂质代谢情况,并探讨其可能机制。将16只雄性SD大鼠随机分为正常组（con）和果糖组（fru）,果糖组给予10％（W／V）果糖水,第5N末称体重、取血、处死,检测血浆GLU、TG、TC和INSULIN含量。取肾脏、肝脏和白色脂肪称重,采用形态学方法观察肝脏和肾脏脂质沉积情况,酶法测其TG、TC含量,以Real time—PCR检测肾脏、肝脏中脂质合成和脂质氧化相关基因水平,以Westemblot检测肾、肝细胞核脂质合成转录因子的蛋白表达。结果显示,果糖组大鼠血浆TG、INSULIN明显升高,并出现肥胖体征,肝脏脂质沉积严重,其调控脂质合成的两个关键的转录因子ChREBP和SREBPlcmRNA和核蛋白表达都明显升高,并且它们靶向的脂质合成相关酶FAS、ACCl、SCDlmRNA表达也显著增加。但是,在肾脏中,高果糖没有引起TG含量的变化,调控脂质重新合成的基因和蛋白的表达也未发生变化。因此,与果糖致脂肪肝不同,高果糖饮食并没有造成肾脏的脂质沉积和脂质合成相关基因、蛋白的变化。     

组氨酸激酶(YycG)在筛选肺炎链球菌抑制剂中的应用

为了获得具有体外活性的肺炎链球菌组氨酸激酶YycG并利用其筛选寻找新的抑制剂。原核表达组氨酸激酶YycG的激酶功能域,经SDS-PAGE,Western blot鉴定及镍层析柱纯化后,采用激酶试剂盒检测其激酶活性;利用对其激酶活性的抑制作用从105种候选化合物中筛选有效的抑制剂,并通过实验验证抑制剂的抗菌作用。原核表达得到约35 kDa的目的蛋白激酶域片段YycG′,其纯度达 95 %,并具有体外水解ATP的激酶活性;利用其活性筛选得到数种不同抑制效果的小分子化合物,且体外验证具有较好的抑菌效果。通过肺炎链球菌组氨酸激酶YycG活性筛选找到的小分子抑制剂可为进一步研发与该菌相关的药物或消毒剂提供基础。