细菌抗氧化系统-oxyR调节子研究进展

细菌抗氧化系统是细菌抵抗呼吸作用及环境因素导致的氧化损伤的一套防卫系统.oxyR调节子是最早发现的具有抗氧化作用的系统之一,由OxyR调节蛋白的编码基因oxyR及其调控的基因和操纵子所构成.oxyR调节子参与了细菌的抗氧化作用、抑制自发突变、致病性、铁代谢及外膜蛋白相变等多种生理代谢作用,这些发现促进了该调节子在细菌耐药性以及致突变物质筛查等方面的研究应用.作者主要从细菌oxyR调节子的结构组成、参与的生理代谢作用、OxyR调控转录的分子机制及影响因素等方面结合最新研究成果展开了介绍,以期对开展细菌抗药性研究及致突变物质的筛查等提供参考.     

PstS和PstB调控无机磷酸盐转运和介导细菌耐药的机制

无机磷酸盐(Pi)在菌体遗传、能量代谢及细胞内的信号传导等生物过程中发挥重要的作用。在细菌中,主要由磷酸盐特殊转运系统(Pst)和磷酸盐转运系统(Pit)来完成对Pi的吸收和利用。其中,Pst是在低磷胁迫下转运Pi的关键系统。近年来的研究表明,Pst系统除在调控Pi的代谢和平衡中发挥重要作用外,还介导细菌耐药、产毒和侵袭等。Pst系统是ABC转运蛋白家族的一种,一般由PstS、PstC、PstA、PstB和PhoU5个蛋白组成。其中,PstS和PstB蛋白是该系统中的关键蛋白。本文重点对PstS和PstB调控Pi转运和介导细菌耐药的分子机制进行综述,旨在为深入研究该系统与细菌耐药的关系,以及研发以PstS和PstB为靶点的新药提供参考。     

二元系统与磷酸传递信号传导

二元系统是细菌的信号传导系统,可分为经典与非经典系统。经典系统占主导地位,由组氨酸蛋白激酶(HK)和反应调节蛋白(RR)两种蛋白组成,在特定位置上分别含有保守的组氨酸(His)和天门冬氨酸(Asp)残基,磷酸传递过程直接从HK到RR仅需一步即完成。而非经典系统需要多步骤磷酸接力传递过程(His-Asp-His-Asp),该系统除含有HK和RR两种成分外,还同时含有一个磷酸接受器结构域和一个含组氨酸的磷酸转移结构域(HPt)。二元系统在细菌的生命活动中起到举足轻重的作用,因为在脊椎动物中尚未发现二元系统的存在,因此,二元系统有可能成为抗微生物的靶点。     

细菌趋化性的信号传导及调节机制研究进展

近年来,人们对细菌趋化性系统中的蛋白质生化和结构方面的认识逐渐加深,其调节趋化反应的信号传导系统在原核生物中较为保守,其中对大肠杆菌的趋化性研究得最透彻,为理解其他信号传导机制提供了有力的参考依据.详细介绍细菌趋化性的信号传导机制,并对包括趋化反应调节蛋白CheY的蛋白质结构以及两种修饰方式的趋化性调节机制最新进展进行了综述.     

双组分系统——细胞识别渗透胁迫信号的感应器

双组分系统是广泛存在于原核和真核细胞中的信号转导系统.主要由组氨酸蛋白激酶(HPK)和响应调节蛋白(RR)两个组分组成. 双组分系统信号通路一般包括信号的输入、HPK自身磷酸化、RR磷酸化、信号输出等环节.对双组分系统信号转导机制及其在渗透胁迫信号识别和传导中的作用进行了综述.     

信号转导蛋白PⅡ的研究进展

PⅡ蛋白是一种信号转导蛋白,存在于细菌、古细菌和植物中,该蛋白通过调节信号传导酶的活性来控制细胞内的碳、氮代谢.就PⅡ蛋白的结构、功能以及在细菌和植物中PⅡ蛋白的研究进行了系统阐述.     

细菌Cpx信号转导系统的功能及调控机制研究进展

Cpx (conjugative pilus expression)双组分信号转导系统是革兰阴性细菌中一种复杂的包膜应激系统,能感应从不同信号传输点传入的多种包膜信号。位于胞质中的反应调节子CpxR磷酸化后能够调节众多编码内外膜上相关蛋白基因的表达。Cpx系统的激活还能调节细菌对抗生素和酸等压力的抵抗性。本文介绍了Cpx系统的组成,重点对Cpx系统的信号感应及调控机制进行综述,以期为Cpx系统的调控网络及其调节细菌重要生理过程的研究提供参考依据。     

环境因素对细菌群体感应的影响

一种海洋费氏弧菌(Vibrio fischeri)的发光现象在20世纪60年代引起了科学家的兴趣,Nealson等在1970年首次报道了该菌的菌体密度与发光呈正相关,该发光现象受细菌本身的群体感应调节系统所控制[1]。尽管细菌是单细胞原核生物,但是越来越多的研究发现细菌在自然环境中常常表现出多细胞的群体行为。细菌利用自诱导物进行相互交流并调控其群体行为的现象被称为群体感应(Quorum sensing,QS)[2],这个概念最早由Fuqua等     

大肠杆菌P蛋白和T蛋白的调节结构域互换研究

在细菌、真菌及植物中,分支酸是一种位于关键分叉点上的中间代谢物,是所有芳香族氨基酸合成的共同前体.它可在双功能酶分支酸变位酶(CM)和预苯酸脱水酶(PDT)的催化下合成苯丙氨酸,在另一个双功能酶分支酸变位酶和预苯酸脱氢酶(PDH)的催化下合成酪氨酸.前者被称为P蛋白,后者被称为T蛋白.大肠杆菌P蛋白和T蛋白有着类似的结构,P蛋白由CMp、PDT和调节结构域３个独立结构域组成,其变构调节因子是苯丙氨酸.T蛋白只有CMt和PDH两个独立结构域组成,起变构调节作用的调节结构域与PDH密不可分,其变构调节因子是酪氨酸.为了研究P蛋白和T蛋白的调节结构域的变构调节作用,应用融合蛋白技术将P蛋白和T蛋白的调节结构域进行了互换.结果发现,互换了的调节结构域仍然具有变构调节作用,而且调节结构域的互换导致了变构调节因子的互换,说明调节结构域对酶活性的调节作用是非专一的,而其R结构域与调节因子的结合却是专一的.     

不同紫细菌光合基因表达调控机制异同

紫细菌是一类可以进行不放氧光合作用的原核微生物,可以利用光能产生ATP并为其生长代谢提供能量。其光系统由一系列色素及蛋白组成的复合体组成,并由一系列光合基因如puc、puf、bch和crt等编码。紫细菌光合相关基因的表达主要受到外界氧化还原信号及光照的影响,然而不同紫细菌光合基因表达调控机制具有明显的多样性。以球形红细菌与沼泽红假单胞菌为重点,介绍了近年来几种光合基因表达调控系统如Pps R/Crt J型调控蛋白、双组分磷酸化调控系统、CRP-FNR型调控蛋白等在紫细菌中的研究进展。通过系统深入分析这些调控通路在不同紫细菌中的特征及功能,发现不同菌株中类似调控通路通常具有相似功能,但又各具特点。旨为对进一步了解紫细菌光合基因表达调控机制并为其应用研究提供参考。     

细菌中RpoS蛋白的表达调控及其功能的研究进展

RpoS蛋白是RNA聚合酶的一种σ因子,能够调控一组特异性基因的表达,因此在细菌中发挥着至关重要的作用.在细菌中,RpoS蛋白的表达受到严格的控制,主要表现在3个水平的调控:转录水平,翻译水平和翻译后水平.环境应力作用通过信号传导进入细菌细胞内,引起一系列微环境的改变,进而引起调控子的变化.通过调控于与RpoS蛋白直接和间接的相互作用,达到控制其水平的目的.另外,由于RpoS蛋白在细菌中有特殊作用,因此RpoS蛋白水平的变化会引起众多基因表达水平的改变,从而引起细菌对不同环境应力应答的变化以及细菌的某些特性的改变,为今后细菌病害的防治提供了新的策略.综述了近年来对RpoS蛋白的表达调控以及在几种常见菌种中功能的研究进展,由于RpoS蛋白的功能的复杂性,仍有大量的未知功能有待进一步鉴定.     

Cupriavidus gilardii CR3全基因组双组份系统鉴定和生物信息学分析

双组份信号传导系统(TCS)是细菌最常见的膜传导系统,在细菌对外界环境胁迫响应机制中发挥着的重要作用。贪铜菌属细菌是典型的重金属抗性细菌,对多种重金属具有抗性。但是,迄今为止,有关贪铜菌的TCS研究尚不多见。本研究基于前期研究结果,运用全基因组生物信息学分析的方法,以Cupriavidus gilardii CR3为模式菌株,鉴定和分析了Cupriavidus gilardii的双组份信号传导系统基因分布及编码蛋白结构特征。结果表明,Cupriavidus gilardii CR3共有96个双组份信号系统基因。其中,有22个组氨酸激酶基因和反应调节因子成对存在组成双组份信号传导系统,12个融合组氨酸激酶,13个孤儿组氨酸激酶和27个孤儿反应调节因子。与已有文献报道的Cupriavidus metallidurans CH34、Cupriavidus necator N-1和Cupriavidus taiwanensis LMG 19424的双组分信号传导系统相比,Cupriavidus gilardii CR3的双组份信号系统较少,而融合组氨酸激酶和孤儿反应调节因子所占比例较大。Cupriavidus gilardii CR3含有特有组氨酸激酶功能域(PDB,MEDS,Kdp D)和反应调节因子功能域(ABC),这与Cupriavidus gilardii CR3的生存环境密切相关。本研究有助于全面了解贪铜菌属细菌双组分信号传导系统的功能机制,挖掘其在生物领域的应用潜力。     

研究发现人体免疫蛋白和细菌毒素起源相同

physorg网站2007年8月23日报道：澳大利亚科学家发现，一种对于对抗肿瘤、病毒和细菌感染等很重要的人类免疫蛋白属于古老且致命的毒素种类，科学家过去一直认为它们只存在于细菌中。这种被称为穿孔素（perforins）的蛋白和造成炭瘴热、猩红热等的细菌毒素类似。得到以上发现的是Monash大学生物医学系的James Whisstock教授和Michelle Dunstone博士领导的小组。[第一段]     

大鲵补体C1q及其补体信号通路相关基因的生物信息学分析

[目的]对大鲵补体C1q及其补体信号通路相关基因进行生物信息学分析。[方法]利用BLAST软件从大鲵肝脏转录组中筛选获得其补体C1q cDNA全长,并进行了序列比对、系统进化树及3-D结构分析。对大鲵补体信号通路相关基因进行搜索并构建信号传导通路。[结果]大鲵补体C1q cDNA全长为990 bp,编码246个氨基酸。大鲵补体C1q与其他物种C1q的序列相似性为32.9%~73.4%。一系列补体系统相关基因在大鲵中被发现,包括补体C1r、C1s、C2、C3、C4、C7、C8、C9以及补体调节蛋白等。[结论]获得了大鲵补体C1q cDNA序列及其信号传导通路基因(C1r、C1s、C2、C3、C4、C7、C8、C9)及调节蛋白,为深入研究两栖类乃至低等脊椎动物的补体系统功能奠定了基础。     

铜绿假单胞菌中一个新的吩嗪合成调节基因

[目的]在次抑制浓度四环素条件下,研究铜绿假单胞菌phzAl操纵子的调节基因及调节途径.[方法]对转座突变库中phaAl操纵子表达发生变化的突变体,进行随机PCR、基因测序及比对,确定突变位点.并以发光杆菌的荧光素酶基因操纵子luxCDABE为报道基因,研究基因调节作用及调节路径.[结果]在两株突变体PAM0487和PAM0487R中phzAl操纵子的表达降低,这两株突变体的突变基因确定为假定钼元素转运蛋白调节子PA0487基因.[结论]PA0487是phzAl操纵子表达的一个新的正向调节子,并对密度感应系统相关基因的表达有凋节作用.     

人Era不同结构域在酵母双杂交系统中的表达及对报告基因激活作用的检测

ｅｒａ基因是 1986年在测定大肠杆菌基因组序列时发现的一个开放读框 .由于其编码的氨基酸序列与人及酵母的ＲＡＳ蛋白有部分相似之处 ,命名为Ｅ .ｃｏｌｉＲＡＳ ｌｉｋｅ(ｅｒａ)基因[1] .ｅｒａ基因广泛存在于原核生物中 ,与细胞周期和细胞分裂有关 ,是细菌生存繁殖所必需的重要基因[2 ] .在真核生物如蠕虫、小鼠和人的组织中都发现有与细菌ｅｒａ高度同源基因存在[3 ,4 ] .人ｅｒａ基因 (ｈｅｒａ)的全长ｃＤＮＡ于 1998年被克隆 ,与原核ｅｒａ基因具有很高的同源性[5] .人Ｅｒａ蛋白与大肠杆菌Ｅｒａ蛋白的氨基酸序列有 30 %相同 ,两者…     

骨骼的内分泌功能

既往认为骨骼是支持机体基本结构和参与运动及钙磷代谢的主要器官。近年发现组成骨骼的成骨细胞和破骨细胞能合成和分泌多种骨调节蛋白、生长因子、脂肪因子、炎症因子和心血管活性肽等多种生物活性物质,以旁/自分泌方式调节骨骼系统功能,并能通过血液循环远距分泌的方式,调节机体能量代谢、炎症反应和内分泌稳态等。     

褐环乳牛肝菌磷酸盐转运蛋白PHO84的生物信息学分析

[目的]褐环乳牛肝菌作为针叶树种上重要的外生真菌,为宿主植物提供着重要的营养元素和水分,然而,对于该菌为宿主植物提供磷营养元素的机制尚不清楚。磷酸盐转运蛋白PHO84参与磷酸盐的调控系统,在磷酸盐转运过程以及细胞信号转导过程中发挥着重要作用。[方法]基于酿酒酵母中已经报道的PHO84序列,对褐环乳牛肝菌蛋白质数据库进行Blastp比对以及关键词搜索,以及生物信息学分析。[结果]该菌中存在3个PHO84,上述PHO84含有9~12不等的跨膜结构域,均为疏水性蛋白,均定位于细胞质膜上。[结论]该研究为进一步解析外生真菌为宿主植物提供磷营养的机制提供理论支持,也为进一步开展其他磷酸盐转运蛋白的研究提供理论指导。     

改造α乳清蛋白的定点突变研究

蛋白质结构与功能之间关系的研究一直是生命科学领域的焦点 .采用定点诱变技术在克隆 c DNA的预定位点导入突变 ,然后在适当的宿主细胞 -载体系统中表达已改变的基因 ,通过比较突变体蛋白与野生型蛋白的性质 ,往往可能鉴别出对蛋白质的结构完整性和生物学功能至关重要的结构域或氨基酸残基 [1,2 ] .α乳清蛋白是哺乳动物乳汁中的主要蛋白质 ,它和半乳糖苷转移酶一起形成复合物 ,称为乳糖合成酶 .C型溶菌酶的功能是催化裂解细菌细胞壁肽聚糖组分 NAM- NAG的 β- 1 ,4糖苷键 .早期的研究发现 ,虽然它们是两种功能截然不同的蛋白质 ,它们自…     

细菌磷酸转移酶系统(PTS)的组成与功能研究进展

细菌磷酸烯醇丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)-磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS)广泛存在于细菌、真菌和一些古细菌中,但不存在于动植物中。PTS由酶I (EI)、组氨酸磷酸载体蛋白(HPr或NPr)和酶II复合物等磷酸转移酶组成,既具有催化转运功能,又具有非常广泛的调节功能。PTS主要是通过磷酸级联反应将各种糖及其衍生物进行磷酸化然后运输到胞内。其不仅参与碳、氮中心代谢,调节铁、钾稳态,调控某些病原体的毒力,还能介导应激反应。在这些不同的调节过程中,信号由PTS组分的磷酸化状态提供,而该磷酸化状态根据PTS底物的可用性和细胞代谢状态的变化而变化。本文对细菌中磷酸转移酶系统的组成和调控网络进行综述,以期为PTS的整体调控机制及其对细菌整体代谢影响的研究提供参考依据。