化脓性链球菌碳水化合物代谢及毒力影响研究进展

化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)是一种引起人类多种疾病的革兰阳性病原菌,在宿主体内获取营养物质是其生存和繁殖进而损伤宿主的前提,其中碳水化合物是营养物质的主要成分.化脓性链球菌具有糖酵解、非完全糖酵解及磷酸烯醇丙酮酸依赖性磷酸转移酶系统(Phosphoenol pyruvate-depend...     

化脓性链球菌纤维粘连蛋白结合蛋白的研究进展

本文介绍化脓性链球菌纤维粘连蛋白（ＥＢＰ）结合蛋白的最新研究进展，对链球菌的粘附机理、纤维粘连蛋白结合蛋白的分子生物学结构特征、在粘附过程中的作用以及其临床意义作了扼要阐述。     

化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白的制备

生物信息分析化脓性链球菌溶血素O(streptolysin O,Slo)蛋白结构表明,Slo蛋白除含有由461氨基酸残基组成的溶血活性结构域Thiol_cytolysin外,在N端还有一跨膜结构域。利用pET101-GENE蛋白表达系统,成功构建出表达具有Slo活性重组蛋白的重组子,采用镍柱亲和层析分离技术,纯化目的蛋白;纯化蛋白SDS-PAGE检测分析表明,重组蛋白与预测的溶血活性结构域的分子量相一致;溶血实验显示,纯化重组蛋白具有溶血活性。以纯化的重组蛋白为免疫原,对大鼠进行4次免疫,所获得免疫血清经 Elisa检测,抗Slo血清效价达到 1 ∶12 800;Western blot检测猪链球菌、马链球菌和化脓性链球菌中的链球菌溶血素结果显示,抗Slo多克隆抗体仅能与化脓性链球菌溶血素O发生反应,表明研究制备的化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白抗原具有较好的特异性,所制备的抗原Slo 可用于进一步开发抗链球菌溶血素O(ASO)试剂盒。     

肺炎链球菌二元信号转导系统研究进展

肺炎链球菌是引起细菌性肺炎的主要病原菌。透彻地了解肺炎链球菌的信号转导对于系统地认识该菌的致病机制和靶标药物的设计具有重要意义。二元信号转导系统作为在病原菌中普遍存在的一种跨膜信号转导机制,在细菌响应外界环境变化并作出适应性反应的过程中起着主要作用。随着大规模基因组测序、信号标签诱变、差异荧光诱导以及DNA微阵列等技术的蓬勃发展,关于肺炎链球菌的二元信号转导系统已经取得了许多重要的研究成果。本文就肺炎链球菌二元信号转导系统的研究进展作一综述。     

应用蛋白质组学的方法分析缺铁培养对化脓性链球菌MGAS5005的影响

【目的】研究铁缺失对化脓性链球菌的影响,并寻找摄铁系统中的关键蛋白。【方法】以化脓链球菌为模型,利用含Fe和不含Fe的培养基对细菌进行培养,收集全细胞蛋白进行双向电泳,定量软件分析电泳图谱,质谱鉴定差异蛋白,进而通过生物信息学分析蛋白上下游关系,从中找到关键蛋白。【结果】鉴定出20个差异蛋白,并用Cytoscape软件对差异蛋白相互关系网络进行节点分析找到其中5个瓶颈分子。【结论】在培养基中的Fe3+缺乏时,细菌的生物合成和含氮化合物、生物大分子等重要代谢受到很大影响,这为进一步阐明细菌铁代谢机制奠定了基础。     

利用固定化金属亲和层析和质谱技术鉴定化脓性链球菌铜结合蛋白

化脓性链球菌是一种常见的高致病性革兰氏阳性菌,每年都在全球范围内引发大量的感染现象与病死案例。金属蛋白在微生物的代谢以及毒性构成中的作用已经逐渐得到重视。通过固定化金属离子亲合层析技术对化脓性链球菌中铜结合蛋白进行分离,配合质谱技术的使用,共鉴定出21个铜结合蛋白,这些蛋白分别在翻译、代谢、离子通道等各个生理进程中发挥相应作用。     

肺炎链球菌粘附和毒力因子A研究进展

肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae,SP）普遍定植于呼吸道,是人类重要的侵袭性病原菌之一,是社区获得性肺炎、中耳炎、脑膜炎、菌血症、鼻窦炎的主要病原菌。肺炎链球菌粘附和毒力因子A（pneumococcal adherence and virulence factor A,PavA）是肺炎链球菌早期感染和侵袭过程中关键的毒力因子。体外试验表明,缺失PavA的肺炎链球菌的突变株其粘附和侵入上皮细胞和内皮细胞的能力明显下降。作为一种保护性抗原,其诱导的细胞和体液免疫可以有效的抵抗肺炎链球菌的感染,是肺炎链球菌新一代疫苗的候选蛋白。但是,PavA在肺炎链球菌与人肺上皮细胞交互对话中作用机制的研究尚属空白,本文就肺炎链球菌粘附和毒力因子A得最新研究进展作一综述。     

肺炎链球菌致病机理的最新研究进展

肺炎链球菌致病过程包括粘附 ,炎症反应 ,细菌产物的细胞毒作用。阻止肺炎链球菌粘附到宿主细胞受体和定植在粘膜表面 ,是预防其感染的最有效的途径。综述了肺炎链球菌粘附过程的最新研究进展和肺炎链球菌毒力因子及其可能的致病机理 ,对研制新一代疫苗 ,预防和治疗肺炎链球菌感染有重要意义。     

乳杆菌代谢产物对化脓性链球菌的抑制作用

【目的】分析乳杆菌代谢产物对化脓性链球菌的抑制作用。【方法】基于双层平板打孔法,通过测量抑菌圈大小来检测乳杆菌代谢产物对化脓性链球菌的抑菌作用;然后分别采用高效液相色谱法和4-氨酰安替比林法检测乳杆菌代谢产物中的有机酸和H2O2含量;最后,检测乳酸、乙酸和H2O2对化脓性链球菌的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)。【结果】对化脓性链球菌的抑菌效果以植物乳杆菌KLDS1.0667最好,副干酪乳杆菌KLDS1.0342-1次之,瑞士乳杆菌KLDS1.0203抑菌效果最差;乳酸和乙酸产量KLDS1.0667>KLDS1.0342-1>KLDS1.0203;H2O2产量KLDS1.0203>KLDS1.0667>KLDS1.0342-1。在抑菌试验中,乳杆菌的发酵上清液经去除H2O2处理后抑菌圈直径都减小;将发酵上清液的p H调至7.0后均检测不到抑菌圈。结果表明,乳杆菌代谢产物中对化脓性链球菌起抑制作用的主要物质为有机酸和H2O2,其中乳酸是产生抑菌作用的最主要物质。乳酸、乙酸和H2O2对化脓性链球菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为1.28、0.64和0.008 g/L,对化脓性链球菌的最小杀菌浓度(MBC)分别为5.12、2.56和0.032 g/L。【结论】乳杆菌可利用其代谢产物对化脓性链球菌产生抑制作用,主要抑菌物质为有机酸和H2O2。     

肺炎链球菌相关毒力因子及其作用的研究进展

肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia,S.pn)是导致黏膜疾病(如中耳炎、肺炎)和系统性疾病(包括败血症和脑膜炎)等严重疾病的主要病原体之一。肺炎链球菌毒力因子分为荚膜多糖、S.pn相关蛋白、细胞壁及细胞壁多糖三大类,其中荚膜多糖为最主要的毒力因子,也是疫苗中最有效的成分。毒力因子在S.pn入侵机体及引发疾病的过程中起着重要的作用。因此,毒力因子及作用的研究,不仅对预防和治疗肺炎链球菌的感染有着重要的意义,并为研发安全、有效的多糖疫苗提供一定的技术支持。现就肺炎链球菌毒力因子及其作用作一综述。     

无乳链球菌耐药性及分子分型方法的研究进展

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)是链球菌属最主要的致病菌之一,又被称为B群链球菌(group B Streptococcus,GBS)。S. agalactiae致病性主要由毒力因子和表面蛋白引起,毒力因子包括荚膜多糖、溶血素、菌毛岛屿、透明质酸酶、磷酸甘油激酶和CAMP因子,表面蛋白是αC蛋白、表面免疫相关蛋白、黏附蛋白、纤维蛋白原结合蛋白、层黏连蛋白结合蛋白和纤溶酶受体蛋白。近8年的S. agalactiae耐药情况统计数据发现,S.agalactiae已对19种抗菌抗药物产生耐药,检出20个耐药基因和12种毒力因子。国内外S. agalactiae分子分型方法主要致力于血清型、多位点序列、脉冲场凝胶电泳、菌毛岛屿和细菌前噬菌体基因分型。本文阐述了S.agalactiae生物学特性、流行性致病信息、耐药性研究现状和分子分型方法研究进展,以期为进一步探明S.agalactiae耐药机制、开发治疗S. agalactiae的新型药物提供参考。     

敲除aceE基因对猪链球菌丙酮酸代谢的影响

【目的】探究缺失编码丙酮酸脱氢酶蛋白的aceE基因对猪链球菌生长特性、三羧酸循环和丙酮酸代谢的影响。【方法】通过测量菌液的OD600值,绘制野生型菌株与aceE基因缺失突变株的生长曲线;利用试剂盒测定三羧酸循环和丙酮酸代谢旁路中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸、草酰乙酸、丙酮酸、乳酸和ATP的含量,通过荧光定量qRT-PCR确定柠檬酸合酶基因、苹果酸脱氢酶基因、琥珀酸脱氢酶基因、异柠檬酸脱氢酶基因、丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因的表达水平。【结果】与野生株相比,菌株ΔaceE在平台期OD600值下降;添加1g/L乙酸盐能够显著提升菌株ΔaceE平台期OD600值。菌株ΔaceE的丙酮酸含量上升,ATP含量下降;三羧酸循环代谢中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸含量降低;柠檬酸合酶基因和苹果酸脱氢酶基因表达水平上升,琥珀酸脱氢酶基因和异柠檬酸脱氢酶基因表达水平下调;在丙酮酸代谢旁路中丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因表达水平上升。【结论】结果显示,菌株ΔaceE三羧酸循环活性降低,虽然能够通过PDH旁路将部分丙酮酸分解为乙...     

两株不同宿主源化脓隐秘杆菌分离鉴定及其plo基因生物信息学分析

【背景】化脓隐秘杆菌是一种能够感染人类及多种动物的条件致病菌,常引起动物的各种非特异性化脓性感染。【目的】探究不同宿主疑似化脓隐秘杆菌感染的菌属种类和病原特性。【方法】对林麝皮下脓肿和鸭跗关节脓肿进行细菌分离,通过革兰氏染色、细菌16S rRNA基因分析等方法对病原菌进行鉴定,通过生长曲线测定、药敏试验和毒力基因检测分析2株病原菌的生物学特性,对溶血素plo基因进行序列分析和结构预测。【结果】分离鉴定到林麝源和鸭源化脓隐秘杆菌各1株,分别命名为FTP-1和DTP-1;生长曲线测定发现,2株病原菌的生长繁殖速度差异较大;药敏试验表明,2株病原菌对β-内酰胺类、磺胺类和利福霉素类抗生素耐药,对氨基糖苷类、喹诺酮类抗生素敏感;毒力基因检测显示,2株病原菌均携带plo、nanH、nanP、fimA和fimE基因,鸭源分离株还携带有fimC基因;生物信息学分析软件预测显示,2株病原菌溶血素plo基因核苷酸序列存在宿主特异性差异,但二者氨基酸序列相同,蛋白结构预测发现化脓隐秘杆菌溶血素(pyolysin, PLO)与胆固醇依赖性溶细胞素家族其他成员之间相似性较高。【结论】在云南宜良地区分离到林麝源和鸭源化脓隐秘杆菌各1株,二者plo基因亲缘关系较近,相关生物学特性分析可为推进该病原菌的研究和防控提供参考。     

一株猪源化脓隐秘杆菌的鉴定、生物学特性研究与基因组分析

[背景] 化脓隐秘杆菌作为一种条件致病菌,常与蓝耳病病毒、猪圆环病病毒、巴氏杆菌等混合感染猪,引起各种非特异性化脓性感染,部分临床症状与副猪嗜血杆菌相似。本试验从江西某猪场一起因呼吸道症状急性死亡病猪的肺脏分离到一株具有β溶血特性、疑似化脓隐秘杆菌的细菌病原。[目的] 鉴定该病原的菌属种类、生物学特性及基因组特征,为该菌疾病的基础研究与临床防控奠定理论基础。[方法] 采用透射电镜、扫描电镜结合PCR鉴定等方法对菌属种类进行鉴定;通过动物实验、药敏试验,分析菌株的生物学特性;借助全基因组测序、生物信息学等技术发掘该菌的基因组特征。[结果] 形态观察、16S rRNA基因鉴定及系统发育分析证实,该分离菌株是化脓隐秘杆菌,命名为JX18;药敏试验表明,该菌株对克林霉素和林可霉素不敏感,对其余所选药物均敏感;动物实验结果显示,对小鼠腹腔攻毒后,小鼠腹部出现明显脓肿病灶,最高剂量组的小鼠全部死亡;全基因组测序结果表明,该菌株携带plo、nanH、nanP、fimA、fimC、fimE等重要毒力基因,并且与其他化脓隐秘杆菌菌株毒力基因的相似性较高;根据同源基因数据库（Cluster of Orthologous Groups,COG）预测,菌株JX18中参与碳水化合物代谢的基因占比最高;通过毒力基因数据库（virulence factor database,VFDB）、UniProtKB/Swiss-Prot等数据库预测,JX18菌株基因组中携带有多个组氨酸激酶、反应调节因子等与细菌双组分调控系统相关基因,以及多种与粘附、侵入及分泌系统相关的毒力基因。[结论] 在江西省分离鉴定出一株猪源强致病性化脓隐秘杆菌,丰富了猪源化脓隐秘杆菌病原信息,为进一步开展猪源化脓隐秘杆菌相关研究与防控奠定了理论依据。     

外源糖原调控猪链球菌基因表达的转录组分析

【背景】碳水化合物的利用与猪链球菌在宿主体内的定殖和致病性密切相关。感染期间,宿主细胞释放的糖原可能是猪链球菌重要的碳源。【目的】从转录组学角度解析猪链球菌全基因转录水平对外源糖原诱导的响应,特别是毒力基因。【方法】将猪链球菌2型强毒株分别用糖原和葡萄糖进行液体培养,通过高通量转录组测序,比较分析糖原对猪链球菌代谢通路和毒力基因差异表达的影响,并通过体外试验和攻毒试验进行验证。【结果】猪链球菌在糖原培养基中生长良好。转录组数据显示,糖原培养条件下的猪链球菌共有908个基因差异表达,基因组占比46.07%,其中501个基因上调表达,407个基因下调表达。富集分析结果表明,糖原影响了猪链球菌广泛的基础代谢过程,但糖酵解途径保持稳定。30个毒力基因的表达水平发生变化,重要的毒力因子SLY、ApuA、ArcABC等的基因转录水平大幅度升高(倍数>20)。糖原培养后的猪链球菌的溶血活性、黏附和侵入能力显著上升,对受试动物的毒力增强,证实猪链球菌能够响应糖原诱导,糖原能调控猪链球菌的致病性。【结论】外源糖原的利用显著影响了猪链球菌的基因表达谱,这种对碳源的响应是细菌对不断变化的生存环境的适应...     

猪链球菌生物被膜形成的耐药机制

猪链球菌病(Streptococcus suis)是一种严重影响各国养猪业发展和人类健康的人兽共患传染病,可以引起败血症、关节炎、脑膜炎等多种疾病,造成巨大的经济损失.猪链球菌生物被膜的形成是导致其致病性和耐药性增加的主要原因.为了预防和治疗猪链球菌病以及解析其耐药的可能机制,深入了解和掌握猪链球菌生物被膜的形成和耐药...     

Plasmid transduction in Streptococcus thermophilus

Summary Streptococcus thermophilus is a common dairy starter for which very few genetic exchange systems have been described. Here we report plasmid transduction by 17 and 56, two virulent phages of industrial yogurt starter strains. Several replicons could be transduced, independently of their size, with efficiencies which are high enough to allow gene transfer from a transformable intermediary strain of S. thermophilus to other hosts of the bacteriophages studied.     

嗜热链球菌CRISPR-Cas系统的检测

【目的】CRISPR-Cas系统为嗜热链球菌抵抗噬菌体等外源基因元件提供获得性免疫,分析NCBI中已公开发表全基因组序列的9株嗜热链球菌所含CRISPR-Cas系统的数目和类型,对实验室相应菌株的CRISPR-Cas系统进行检测。【方法】利用生物信息学方法对NCBI中9株已测序嗜热链球菌所含CRISPR-Cas系统进行分析,根据其Cas基因序列设计引物,对实验室嗜热链球菌菌株的Cas基因进行扩增、测序,分析实验室6株嗜热链球菌的CRISPR-Cas系统情况。【结果】9株标准菌株均含不同数目的CRISPR-Cas系统,其类型主要为Ⅱ-A型、Ⅲ-A型和Ⅰ-E型,各类型的标志Cas基因高度保守。6株供试菌中,S4仅含Cas9基因,其它5株均含有Cas9基因、Cas10基因和Cas9*基因,79和KLDS3.0207还含有Cas3基因。【结论】可根据标准菌株高度保守的Cas基因设计引物,预测未知嗜热链球菌所含CRISPRCas系统的数目和类型。S4仅含1个Ⅱ-A型CRISPR-Cas系统,其它5株均含有2个Ⅱ-A型CRISPR-Cas系统和1个Ⅲ-A型CRISPR-Cas系统,此外,79和KLDS3.0207均含有1个Ⅰ-E型CRISPR-Cas系统。     

可代谢半乳糖嗜热链球菌的诱变选育及其在发酵乳生产中的应用

【目的】嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为酸奶、奶酪等发酵乳制品的常用发酵剂,在乳品工业中应用广泛。大多数嗜热链球菌为半乳糖阴性(Gal^-)菌株,不能代谢半乳糖而将其排出到胞外,导致发酵乳中半乳糖含量增加。因此可通过化学诱变的方法处理嗜热链球菌,使其可代谢半乳糖,开发一种低半乳糖含量的发酵乳。【方法】利用亚硝基胍(nitrosoguanidine, NTG)对嗜热链球菌IMAU80846进行诱变处理,测定野生株嗜热链球菌IMAU80846与突变株β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)、半乳糖激酶(galactokinase, GalK)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK)和葡萄糖激酶(glucokinase, GK)活性,分析编码这些酶的氨基酸序列,得到一株可代谢半乳糖的嗜热链球菌IMAU80846Y,同时对突变株进行全基因组测序,并检测野生株和突变株发酵乳中乳酸、乳糖、半乳糖和葡萄糖的含量,最后将野生株和突变株分别与德氏乳杆菌保加利亚亚种IMAU20450进行复配发酵,测定两组发酵乳在发酵与贮藏期间的发酵特性,制备一款低半乳糖含量的发酵乳。【结果】突变株嗜热链球菌IMAU80846Y的β-Gal、GalK活性高于野生株,PK和GK活性低于野生株,氨基酸序列与全基因组测序结果表明突变株与糖代谢有关基因发生突变,HPLC检测结果表明突变株发酵乳中乳糖、半乳糖的含量均低于野生株,而乳酸、葡萄糖的含量高于野生株。发酵特性的分析结果表明,与野生株复配组相比,突变株复配组发酵乳具有良好的滴定酸度、活菌数、黏度以及持水力。【结论】嗜热链球菌IMAU80846经NTG诱变后,菌株代谢半乳糖的能力发生了变化,利用该突变株可生产一款低半乳糖含量的发酵乳。