细菌趋化过程中信号转导系统研究

趋化是细菌为了更好的生存而趋利避害的一种运动形式,从感知外界化学物质到最终做出反应,细菌中的信号转导系统起到了接收信号,并将信号传递到鞭毛蛋白进而改变细菌运动形式的功能。到目前为止,细菌趋化过程中的信号转导系统已经得到了详尽的研究。信号的接收、传递,系统中蛋白的定位,结构、转导机制等方面均有研究。本文对细菌趋化过程中信号转导系统的研究现状进行了综述。     

十字花科黑腐病菌中甲基趋化受体蛋白的研究

趋化性是有运动能力的细菌对环境中的刺激物产生的趋向或离避行为。在细菌的趋化系统中,能够感应环境中化学物质浓度梯度的化学受体称为趋化受体。十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc)是重要的植物病原菌,也是一种研究微生物与宿主互作机理的重要模式菌,然而关于Xcc中趋化受体的研究还较少。本研究利用生物信息学技术对Xcc8004中的21个甲基受体趋化蛋白(methyl-accepting chemotaxis proteins, MCPs)进行功能域分析并构建了系统进化树。结果表明,Xcc中MCP具有比较高的保守性。利用同源双交换法构建了MCP编码基因的缺失突变体,对这些突变体的生物学功能分析表明:21个MCP编码基因突变后,皆影响Xcc对糖类、氨基酸等趋化物的趋化性;大多数突变不影响细菌的运动性,但XC_2311、XC_2304、XC_1937、XC_2223分别突变后,影响细菌的游动性和泳动性。     

空肠弯曲菌fliG基因敲除突变株动力、体外趋化和小鼠定植能力的改变

空肠弯曲菌( Campylobacter jejuni) 是人类细菌性胃肠炎的病原体。趋化是细菌向合适的寄生部位定向运动, 也是空肠弯曲菌在宿主空肠黏膜表面实现定植的关键起始步骤, 该趋化运动由趋化相关二元信号系统( che-TCS) 以MCPs→Ches→Flis/Mots 方式调控。FliG是Fli 蛋白家族成员, 一些病原菌的FliG被证明是鞭毛马达蛋白, 也是细菌鞭毛马达中开关复合体的必需组分, 但空肠弯曲菌FliG在细菌趋化中的作用未明。本研究中, 我们根据同源重组原理, 构建空肠弯曲菌NCTC11168 株fliG基因敲除( fliG^- ) 突变株, 然后对fliG^- 突变株的动力、趋化和定植能力进行测定。动力实验和体外趋化实验结果证实, fliG^- 突变株在半固体琼脂平板上的菌落直径、在硬琼脂平板上对0. 2 mol/L 脱氧胆酸钠( SDC) 的趋化聚集环直径均明显小于野生株( P <0. 05) 。与野生株比较, 黏附于BALB/c-ByJ小鼠空肠黏膜表面以及空肠内容物中的fliG^- 突变株数量也明显减少( P <0. 05) 。实验结果表明, fliG是空肠弯曲菌鞭毛动力以及细菌感染时向空肠黏膜趋化运动的必需基因。     

CTL趋化蛋白在抗病毒中的作用

趋化蛋白是一类与炎症反应密切相关的小分子蛋白南,在机体抗病毒免疫中起重要作用。某些趋化蛋白可正向趋化、吸收病毒持异性ＣＴＬ至病感染局部ＣＴＬ除可直接裂解感染细胞或释放广谱的抗因子以精除病毒感染外,还可分泌多种趋化蛋白,介导各种非特异性炎性细胞,甚至牧场划性ＣＴ本身的迁移、增殖和协同作用在抗病毒感染中发挥协调作用。某些病毒可编码产生趋化蛋白／趋化蛋白受体样分子或拮抗剂,逃避宿主免疫细胞的攻击。     

体外趋化和小鼠定植能力的改变

空肠弯曲菌( Campylobacter jejuni) 是人类细菌性胃肠炎的病原体。趋化是细菌向合适的寄生部位定向运动, 也是空肠弯曲菌在宿主空肠黏膜表面实现定植的关键起始步骤, 该趋化运动由趋化相关二元信号系统( che-TCS) 以MCPs→Ches→Flis/Mots 方式调控。FliG是Fli 蛋白家族成员, 一些病原菌的FliG被证明是鞭毛马达蛋白, 也是细菌鞭毛马达中开关复合体的必需组分, 但空肠弯曲菌FliG在细菌趋化中的作用未明。本研究中, 我们根据同源重组原理, 构建空肠弯曲菌NCTC11168 株fliG基因敲除( fliG^- ) 突变株, 然后对fliG^- 突变株的动力、趋化和定植能力进行测定。动力实验和体外趋化实验结果证实, fliG^- 突变株在半固体琼脂平板上的菌落直径、在硬琼脂平板上对0. 2 mol/L 脱氧胆酸钠( SDC) 的趋化聚集环直径均明显小于野生株( P <0. 05) 。与野生株比较, 黏附于BALB/c-ByJ小鼠空肠黏膜表面以及空肠内容物中的fliG^- 突变株数量也明显减少( P <0. 05) 。实验结果表明, fliG是空肠弯曲菌鞭毛动力以及细菌感染时向空肠黏膜趋化运动的必需基因。     

AI-2通过甲基化趋化受体McpU调控恶臭假单胞菌KT2440的趋化运动及生物膜形成

[背景]广泛存在于革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中的自诱导物autoinducer-2 (AI-2)能够介导细菌种内和种间通讯,并调节细菌的多种生理过程.然而恶臭假单胞菌KT2440能否感知AI-2信号还未见报道.[目的]挖掘介导恶臭假单胞菌KT2440对AI-2趋化反应的趋化受体,检测AI-2信号通过趋化受体对恶臭假单胞...     

河蚌血细胞对细菌趋化移动的初步研究

采用改进的毛细管法 ,研究了圆背角无齿蚌 (Anodontawoodianapacifica)和三角帆蚌 (Hyriopsiscum ingii)两种淡水河蚌离体血细胞对两种水体中常见病原细菌的趋化移动作用 ,及血清对其的影响。结果显示 ,两种河蚌的离体血细胞对细菌都具有趋化移动作用 ,产生趋化移动的血细胞数量都显著高于无细菌的对照组 (P <0 0 5 )。在有血清时 ,血细胞对荧光极毛杆菌 (Pseudomonasfluorescens)的趋化移动活性略高于肠型点状气单孢菌 (Aeromonaspunctataf.intestinalis) ,圆背角无齿蚌离体血细胞的趋化移动能力显著高于三角帆蚌 (P <0 0 5 )。血清对河蚌离体血细胞的趋化移动作用有显著的促进作用 (P <0 0 5 )。     

LARC：双重角色的趋化蛋白

趋化蛋白是 80年代末继细胞因子后引起广泛关注的一大类结构相似、功能相近的小分子蛋白质。近年来 ,随着其家族成员的不断壮大 ,对其结构、功能等的认识也不断深入。目前已克隆到上百个趋化蛋白分子 ,依照各自Ｎ末端半胱氨酸 (Ｃｙｓ)模体的不同 ,可将其分为 4类或者称 4个亚家族 ,分别是α趋化蛋白 (ＣＸＣ趋化蛋白 )、β趋化蛋白 (ＣＣ趋化蛋白 )、γ趋化蛋白 (Ｃ趋化蛋白 )和δ趋化蛋白 (ＣＸ3 Ｃ趋化蛋白 ) [1] 。趋化蛋白被称为细胞内信使 ,在多种生理或病理反应中均扮演着重要的角色 ,已明确的有 :参与先天性及后天性免疫应答 ;造血…     

化学疗剂的作用机制

使用某些化学药品以达到抑制或杀死病原微生物的方法,称为化学治疗。而用于化学治疗的药物则称为化学疗剂。不同化学疗剂的作用机制各不相同,有的是作为微生物正常代谢物的结构类似物而与正常代谢物争夺酶,有的则是特异地抑制微生物某些大分子的生物合成过程。本文介绍某些化学疗剂如抗代谢物、抗生素、干扰素等的抗微生物作用机制。     

细菌对环境污染物的趋化性及其在生物修复中的作用

细菌对有机化合物的降解能力是一种利用碳源和能源的优势,这种能力可以用来设计安全、有效和无二次污染的污染物的生物修复系统。趋化性是细菌适应外界化学环境变化而作出的行为反应,是一种寻找碳源和能源的优势。细菌的趋化性能够增强细菌在自然环境中的降解污染物的效果,细菌的趋化性与降解性之间的关系研究已经成为热点。介绍了细菌的趋化性的基本概念和趋化信号转导的机制,重点讨论了细菌对环境污染化合物的趋化性,从基因水平揭示了趋化性与降解性之间的紧密联系,认为趋化性可以有效地促进降解性细菌对污染物的生物修复作用。     

Snail基因修饰对骨髓间充质干细胞CXCR4表达水平及向SDF-1趋化能力的影响

为研究Snail基因修饰对骨髓间充质干细胞(MSCs)CXCR4表达水平及向SDF-1趋化能力影响, 将重组真核表达载体(pCAGGSneo-snail-HA)及对照空质粒(pCAGGSneo)转染MSCs, 采用免疫荧光细胞化学染色、荧光标记流式细胞仪技术及RT-PCR检测细胞CXCR4表达水平; 体外跨膜趋化实验评价MSCs向SDF-1趋化能力, 观察抗CXCR4中和抗体的干预作用。MSCs-Sna的CXCR4表达水平明显高于MSCs-neo。MSCs-Sna在SDF-1诱导下细胞迁移量较MSCs-neo显著增加(P<0.05)。抗CXCR4中和抗体可显著减少SDF-1a诱导的MSCs-Sna趋化运动。研究提示通过上调Snail表达而提高MSCs向正调节表达SDF-1的受损组织迁移效率的可行性, 为优化MSCs迁移力的研究提供了实验基础。     

凤眼莲根分泌物氨基酸组分对根际肠杆菌属F2细菌的趋化作用

凤眼莲(Eichhornia crassipes)的根分泌物中含有Met等多种氨基酸,其中Met、GABA、Gly、Ala、Asp、Ser、Val和Leu(10^-7～10^-2mol·L^-1)均对凤眼莲的根际肠杆菌属F₂(Enterobacter sp.F₂)细菌有强烈的正趋化作用;Glu、Thr和His(10^-7～10^-3mol·L^-1)也对该菌有一定的正趋化作用;而Lys、Cys、Arg、Tyr、Pro、Asn、Gln、Ile、Phe和Typ则对该菌表现出一定的负趋化作用.对细菌的正趋化作用存在一个趋化物的最适浓度范围.具有正趋化作用的氨基酸在凤眼莲根际的浓度都较高,而具有负趋化作用的浓度则较低,这正是凤眼莲与该根际细菌结合为根际微生态系统的原因之一.     

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.     

甲酰肽受体研究进展

趋化剂N-甲酰肽,如fMLF(N-甲酰甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸)与受体结合后,能在炎症和免疫应急反应时募集嗜中性粒细胞游走和聚集在病灶处,对抗并清除病原微生物。近年来发现的许多结构各异的非N-甲酰肽配体(包括炎症早期出现的内源性多肽)均具有趋化和激活噬菌性白细胞的作用。这些研究进展拓展了我们对甲酰肽受体功能的认识,同时也提出一系列新问题,值得深入探讨。     

凤眼莲根分泌物氨基酸对根际肠杆菌属F2细菌降酚的影响

研究2种有代表性的凤眼莲(Eichhornia crassipes)根分泌物Met、Lys对其根际肠杆菌属F₂细菌(Enterobacter sp.F₂)降酚的影响.结果表明,具有正趋化作用的Met的不同浓度对细菌的生长动态、细菌降酚酶活性、细菌降酚效率基本没有影响;而具有负趋化作用的Lys在高浓度(10^-2、10^-3mol·L^-1)下延滞细菌的生长,抑制细菌的降酚酶活性,随着Lys浓度的降低各种抑制作用相应减弱,凤眼莲根分泌物氨基酸作为根际微生态系统的信息流,影响着该系统的降酚功能.     

革螨足Ⅰ跗节的化感器——截肢前后的驱避试验和扫描电镜观察

革螨化学感受器的研究,不仅是阐明革螨的某些行为和习性的生理基础,而且是利用驱避剂防螨、利用诱杀灭螨和利用捕食性革螨生物防治其他害虫的生理基础。曾有茅舍血厉螨(Haemolaelaps casalis)、毒棘厉螨(Laelaps echidninus)、古拉广厉螨(Cosmolaelaps gurabensis)、家蝇巨螯螨(Macrocheles muscaedomesticae)和Dermanyssus prognephilus等革螨对化学刺激反应的研究报道(孟阳春1964,孟阳春等1966,Farish＆Axtell 1966,Davis＆Camin 1977等)。为了进一步证明革螨第一对足跗节的化学感受器,本文对四种革螨做了截肢前后的驱避试验,并用扫描电镜对第一跗节的形态进行了观察。     

细菌群集运动特性的研究进展

群集运动(swarming motility)是细菌以群体方式协调性地依靠鞭毛和Ⅳ型菌毛(type Ⅳ pili,TFP)在半固体表面共同运动,是一种典型的协同运动。群集运动因其与生物被膜、子实体的形成、病原体的侵入和微生物的扩散及共生等过程都有着密切的关系而备受人们的关注,是当前微生物领域的一个研究热点。人们对细菌群集运动开展了大量的研究,包括群集运动中关键蛋白表达的变化、细胞间化学交流的变化以及机械性变化等。鞭毛蛋白的表达以及胞内环二鸟苷酸(cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)的水平等会对群集运动产生一定的影响,在菌落中复杂地调控着细菌集体行为;群集运动细胞独特的物理性质表现有益于菌落整体的扩张;细菌周围生长环境中的营养和水分含量等因素也在不同程度上影响细菌群集运动的能力。未来,在解析群集运动分子机制的基础上,如何构建一个统一的群集运动模型成为该领域研究面临的一个挑战。     

D-氨基酸在细菌生理中的结构性能和调节功能的研究进展

除最小的甘氨酸外,所有的氨基酸(amino acid,AA)都有手性,以D-氨基酸(DAA)或L-氨基酸(LAA)形式存在。DAA广泛存在于各类生物中,尤其是细菌。DAA虽没有参与蛋白质合成,但DAA尤其是非典型DAA在细菌生理中具有很多特殊功能。在结构性能方面,DAA是细菌细胞壁肽聚糖的重要组分,并参与组成某些非核糖体合成途径产生的生物多肽,少数细菌能产生含有D-Glu的γ-聚谷氨酸。对细胞个体而言,DAA能调节细菌表面电荷和自溶素活性,抑制细菌芽胞萌发,调节稳定期细胞壁的重塑及调节病原菌的毒力等。对细菌群落而言,DAA对生物膜的解聚和细菌生态也具有调控作用。此外,某些DAA还能直接作为营养支持某些细菌的生长,而有的DAA则具有抑菌作用。本文主要综述了DAA在细菌生理过程中发挥多项功能的研究进展。     

单核细胞趋化蛋白受体的研究进展

单核细胞趋化蛋白及其受体在机体免疫应答中(免疫调节、器官形成、调节造血和神经元通讯)发挥了重要作用,同时也广泛参与某些疾病的发病机制(动脉粥样硬化、感染炎症性疾病及肿瘤等)。因此,有关趋化性细胞因子的新理论和技术可为临床治疗某些疾病提供了新思路。本文简要地综述单核细胞趋化蛋白受体的生物学特性、生物学作用及对心血管疾病的影响作用。     

快速区别革兰氏阳性和阴性细菌的简易方法

革兰氏染色阳性反应和阴性反应是细菌分离和鉴定的最重要、最基本的方法之一。但是使用革兰氏染色时经常发现某些革兰氏阳性菌会褪色;某些革兰氏阴性菌会由于菌龄或培养基的不同而染色反应不准确。