新疆家蚕抗菌肽抗菌作用的超微结构观察及抗菌机理初探

为探讨基因工程表达的新疆家蚕(Bombyx mori)抗菌肽(cecropin-XJ)的抗菌机制,通过紫外分光光度法研究抗菌肽的抑菌动力学,并采用透射电镜观察抗菌肽作用于金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)后的超微结构,对抗菌肽抗菌机理进行初步探讨。结果表明,抗菌肽抑菌作用比较明显,抗菌肽的活性与作用时间有关。抗菌肽可能是通过"桶-板"模式渗透细胞膜,从而影响细胞膜的结构和功能,使细胞膜形成许多孔道,增强了金黄色葡萄球菌细胞的通透性,造成细胞内的原生质扩散,并从孔道向胞外渗漏,影响了细菌的代谢系统,从而起到抑菌、杀菌作用。抗菌肽使金黄色葡萄球菌细胞内容物大量渗漏而死亡,死亡细胞的细胞壁保持完整,表明细胞膜是抗菌肽作用的主要靶位点。     

家蝇抗菌肽的抑菌动力学研究及其机理初探

利用鼠伤寒沙门氏菌针刺诱导家蝇幼虫表达抗菌肽,对抗菌肽的抑菌动力学进行研究,并通过抗菌肽样品对不同细菌动力学特性的研究出发对抗菌肽抑菌作用机制进行探讨。研究发现抗菌肽样品的活性与作用时间有关,24h内出现一到两个活性峰,同一抗菌肽样品对不同细菌的抑菌动力学有差异,抗菌肽的抑菌动力学机制应该与它的的抑菌作用机制有关。通过电镜观测、细胞磷代谢、紫外吸收物测定以及抗菌肽与细菌DNA相互作用结果可知,微生物诱导家蝇表达的抗菌肽样品不仅能够造成细菌细胞的快速坍塌破裂而且能够破坏细胞核心,与DNA结合作用。抗菌肽抑菌动力学的解释：微生物诱导产物中含有两类抗菌肽,一类抗菌肽能造成细胞膜的快速坍塌破裂形成第一个活性峰;另一类抗菌肽可进入细胞,破坏细胞核心,造成紫外吸收物大量外泄形成第二个活性峰。     

细菌对抗菌肽的耐受机制

抗菌肽广谱、高特异、高生物活性等特点决定其具极大的临床应用潜力,然而抗菌肽的耐受是其药物开发必须重视和亟待克服的问题。从生物学的观点看,部分细菌可以产生抗菌肽,其必定存在逃避自身抗菌肽作用的机制;从进化的观点看,宿主和病原体之间是相互抑制、相互逃避、相互适应的关系,细菌在漫长的进化中会形成应对抗菌肽的特殊机制。抗菌肽对细菌存在多种作用机制,其核心是依赖于与细胞膜相互作用或进入细胞,进而改变膜完整性或干扰胞内生理生化反应导致细菌死亡;而细菌通过减弱抗菌肽结合、降低抗菌肽有效浓度等方式产生对抗菌肽的耐受。这些耐受机制也为抗菌肽类药物开发提供重要的启示。     

少棘蜈蚣抗菌肽Scolopin 2-NH2的抗菌作用机制研究

旨在探究抗菌肽Scolopin-2(S-2)及其酰胺化修饰产物Scolopin-2-NH2(S-2-N)的二级结构、抗菌活性及其理化性质,并从细胞水平和分子水平揭示其抗菌作用机制。按最小抑菌浓度测定法检测抗菌肽S-2/S-2-N对4种菌株的抗菌活性;用不同条件处理S-2/S-2-N,测定其理化性质;用圆二色谱仪检测抗菌肽S-2/S-2-N的二级结构;以S-2-N/S-2处理大肠杆菌,用流式细胞仪检测二者穿透细胞膜的效率及菌体细胞膜完整性;通过流式细胞术和RT-PCR技术分析S-2-N/S-2对细菌细胞周期及细胞内DNA复制和修复相关基因的影响。除了具有和母体肽S-2相似的耐热性、耐酸碱性及抵抗离子强度和消化酶的能力,S-2-N还具有更强的抗菌活性;流式细胞仪检测结果显示,短时间内(30 min)二者均能引起一定程度的细胞膜损伤,但抗菌肽S-2-N穿透细胞膜的效率更高;流式细胞术及RT-PCR技术分析结果显示,S-2-N/S-2抑制了大肠杆菌细胞周期的进行,下调了基因dnaA、dnaB、dnaG和SSB的表达,同时促进了RecA和RecN的表达。抗菌肽S-2经酰胺化修饰后,具有比母体肽更强的抗菌活性。二者的抗菌作用机制为:破坏细菌细胞膜,结合细菌DNA和RNA、影响DNA的二级结构,阻滞细菌细胞周期的进行、影响细菌细胞内与DNA复制和修复相关基因的表达。     

抗菌肽对细菌杀伤作用的分子机制

抗菌肽是一类新型的抗菌物质,从最低等的生物病毒、细菌到高等的动植物都有广泛分布. 以往的研究主要集中于抗菌肽对细菌细胞膜的作用机制,已经构建了三种作用模式. 但近几年的研究表明,很多抗菌肽都能有效地穿过细菌的细胞膜,直接与胞内分子相互作用,并不引起膜的破裂. 抗菌肽根据其结构特点有着多种杀菌穿膜的机制,其后分别与胞内的靶分子如核酸,蛋白质,信号转导通路等互相作用,最终实现对细菌的杀伤作用.     

抗菌肽抗菌机制及其应用研究进展

抗菌肽是一类小分子肽,具有广谱的抗菌活性。以往对抗菌肽抗菌机制的研究主要集中在细菌细胞膜的作用上,包含"桶板"模型、"毯式"模型,"环形孔"模型和"凝聚"模型。近年来相继发现某些抗菌肽可以作用于细菌细胞内部,与核酸物质结合,阻断DNA复制、RNA合成;影响蛋白质合成;抑制隔膜、细胞壁合成,阻碍细胞分裂;抑制胞内酶的活性。本文从胞内机制和胞外机制两个角度对抗菌肽的抗菌机制进行综述,以期阐明各类抗菌肽的作用机制,为进一步研究菌株耐药性、杀菌效果及其杀菌机制提供科学根据。     

细菌中I型毒素蛋白与细胞膜相互作用机制的研究进展

I型毒素-抗毒素（TA）系统在细菌基因组中广泛存在,在细菌的生长、生存中发挥多种生物学功能,包括抗菌、红细胞毒性、促进持留菌形成、抑制细菌生长或导致细菌休眠等。绝大部分I型毒素蛋白以细胞膜作为靶标,目前已知的一种作用机制是在细胞膜上形成孔洞结构,造成膜电位的下降或细胞膜的破坏,从而抑制ATP的合成或导致细菌死亡;另一种可能的作用机制是毒素蛋白作用在细胞膜上,改变细胞的形状,导致细胞进入休眠状态。I型毒素蛋白-细胞膜作用机制的复杂性和生物功能的多样性远超预期。因此,解析I型毒素蛋白在不同细胞膜中的组装机制及其所形成结构特征就变得非常重要,这也是揭示其结构-功能关系的关键。本文通过综述已报道的I型TA系统的结构特征与生物学功能,结合对其跨膜结构域的预测,探讨了其可能在细胞膜中形成的不同结构及其对功能的影响,分析了影响作用机制的关键因素。这些研究既给耐药细菌的治疗带来机遇,又为新型抗菌药物的研发带来思路。     

鱼精蛋白抑菌机理及在食品防腐中的应用

鱼精蛋白是一类天然的阳离子抗菌肽,具有广谱抑菌活性。鱼精蛋白主要是通过破坏细菌的细胞壁、细胞膜及改变细胞的渗透性等途径抑制甚至杀死细菌细胞。在鱼精蛋白抑制细菌的同时,细菌也产生多种机制对抗鱼精蛋白。温度、pH、阳离子和EDTA等多种理化因子影响鱼精蛋白对细菌的抑制效果。由于鱼精蛋白在抑菌防腐方面的众多优势,目前已成为非常有发展前景的食品防腐剂。     

新型纳米银体外广谱抗菌作用及机制

目的探讨新型纳米银体外对临床感染常见细菌的广谱抗菌作用及机制。方法选择临床常见的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌为研究对象,采用平板涂布法检测新型纳米银的广谱抗菌作用,利用透射电镜观察细菌呼吸链脱氢酶活性和细菌细胞膜的渗漏性改变,探讨新型纳米银的抗菌作用机制。结果新型纳米银浓度超过0.05μg/mL对临床感染常见的5种细菌具有明显的抑制作用;浓度5μg/mL的新型纳米银体外作用临床感染常见细菌5min,可100%抑制细菌生长。电镜观察新型纳米银可吸附在金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的菌体表面,改变了细菌形态结构。新型纳米银可明显抑制金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌的呼吸链脱氢酶活性;较高浓度的新型纳米银可破坏金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌的细胞膜,导致细菌胞浆内容物外漏。结论新型纳米银对临床感染常见细菌具有广谱高效的抗菌作用,其作用机制可能与新型纳米银吸附在细菌表面,抑制细菌表面生物大分子功能或活性有关,研究结果为新型纳米银抗菌作用的深入研究及临床应用提供了实验依据。     

膜片钳技术及其在抗菌肽作用机制研究中的应用

抗菌肽是广泛存在于自然界生物体内的一类具有抗微生物、抗肿瘤等活性的多肽,有关抗菌肽作用机理的研究是近年来的热点之一。膜片钳技术自发明以来演化出适合不同研究需要的多种记录模式,并成为现代膜生物学和电生理学研究的重要手段。利用该技术对跨膜离子电流的记录分析,可以对细胞膜离子通道、膜选择性通透以及通道调节机制等方面进行深入的研究。本文介绍了抗菌肽的分类、组成及理化性质,阐述了膜片钳技术在抗菌肽对细菌细胞膜作用机制研究中的应用及最新研究进展。     

Cell migration: Rho GTPases lead the way

Rho GTPases control signal transduction pathways that link cell surface receptors to a variety of intracellular responses. They are best known as regulators of the actin cytoskeleton, but in addition they control cell polarity, gene expression, microtubule dynamics and vesicular trafficking. Through these diverse functions, Rho GTPases influence many aspects of cell behavior. This review will focus specifically on their role in cell migration.     

细胞打印技术及应用

细胞打印技术是一种在体外构造具有生物活性的三维多细胞体系的先进技术。近年来,有关细胞打印技术的研究引起广泛的关注,其原因在于该领域具有明显的学科交叉与渗透融合的特点,它处于生命科学与快速成型技术、生物制造技术、生物科学和材料科学的交汇点。更加值得关注的是它为组织工程学突破二维研究的局限性,在三维尺度上精确控制与人体组织或器官相似的三维构造体方面的研究提供了一种新的思路。基于这一技术不仅在三维组织工程,还对细胞生物学、高通量药物筛选及细胞传感器等方面的前沿问题均有广阔的研究应用前景,介绍了近年来开发用于细胞打印的技术及其潜在的应用。     

The Scribble Cell Polarity Module in the Regulation of Cell Signaling in Tissue Development and Tumorigenesis

The Scribble cell polarity module, comprising Scribbled (Scrib), Discs-large (Dlg) and Lethal-2-giant larvae (Lgl), has a tumor suppressive role in mammalian epithelial cancers. The Scribble module proteins play key functions in the establishment and maintenance of different modes of cell polarity, as well as in the control of tissue growth, differentiation and directed cell migration, and therefore are major regulators of tissue development and homeostasis. Whilst molecular details are known regarding the roles of Scribble module proteins in cell polarity regulation, their precise mode of action in the regulation of other key cellular processes remains enigmatic. An accumulating body of evidence indicates that Scribble module proteins play scaffolding roles in the control of various signaling pathways, which are linked to the control of tissue growth, differentiation and cell migration. Multiple Scrib, Dlg and Lgl interacting proteins have been discovered, which are involved in diverse processes, however many function in the regulation of cellular signaling. Herein, we review the components of the Scrib, Dlg and Lgl protein interactomes, and focus on the mechanism by which they regulate cellular signaling pathways in metazoans, and how their disruption leads to cancer.     

细胞药物的种类及生物学特性——细胞药物连载之一

细胞药物是以不同细胞为基础的用于疾病治疗的制剂、药物或产品的统称,是继放疗、化疗之后又一种临床有效的治疗手段,可实施个性化治疗。细胞药物的种类很多,按其生物学特性可分为传统体细胞、免疫细胞以及各种不同的干细胞等。经体外操作过的细胞群,如肝细胞、胰岛细胞、软骨细胞、树突状细胞、细胞因子诱导的杀伤细胞、淋巴因子激活的杀伤细胞、体外加工的骨髓或造血干细胞和体外处理的肿瘤细胞(瘤苗)等。细胞药物已在一些难治性疾病中得到应用,包括血液系统疾病、心血管系统疾病、消化系统疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病和抗衰老等。细胞治疗涉及的细胞种类很多,且不同细胞或不同治疗方法各有特点。运用不同的细胞药物来修复病变细胞,以重建受损的功能细胞和组织,恢复其生物学功能,为细胞丢失或损伤性疾病的防治提供了崭新的思路。     

NAIF1对肝癌细胞 HepG2 增殖与迁移能力的影响

目的:在肝癌细胞Hep G2中过表达外源NAIF1(核凋亡诱导因子1),探讨NAIF1的亚细胞定位以及对Hep G2增殖和迁移能力的影响。方法:以真核表达质粒p EGFP-N1为对照组,p EGFP-N1-NAIF1为实验组,瞬时转染肝癌细胞Hep G2,利用免疫印迹方法检测NAIF1蛋白表达效率;以DAPI染核,荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白定位,确定NAIF1的亚细胞定位;通过MTT方法绘制细胞增殖曲线;通过transwell小室法检测NAIF1对Hep G2迁移能力的影响。结果:在肝癌细胞Hep G2中,外源表达NAIF1主要定位于细胞核;与对照组Hep G2/p EGFP-N1相比,Hep G2/p EGFP-N1-NAIF1的细胞增殖、迁移能力下降(P<0.05)。结论:外源表达NAIF1蛋白定位于Hep G2细胞核,过表达NAIF1抑制Hep G2的细胞增殖与迁移能力,NAIF1可能作为肝癌治疗的潜在靶点。     

Rab23 在鳞癌细胞系中的表达及其对鳞癌细胞侵袭的影响*

目的:观察Rab23在鳞癌细胞系中的表达及其对鳞癌细胞侵袭的影响。方法:western blot检测Rab23在四个头颈部鳞癌细胞系中的表达,对鳞癌细胞系HSQ-89用脂质体转染小干扰RNA,对Sa3用脂质体转染Rab23质粒,分别干涉或过表达Rab23,用铺有基质胶的transwell小室检测细胞侵袭能力,细胞划痕试验检测迁移能力。结果:Rab23在四个鳞癌细胞系中均有表达,在Hacat中不表达,HSQ-89细胞经Rab23干涉后细胞侵袭能力减弱,而Sa-3细胞过表达Rab23后细胞侵袭能力增强。干涉或过表达Rab23后,鳞癌细胞的迁移能力无差异。结论:Rab23可促进鳞癌细胞侵袭。