微嗜酸寡养单胞菌中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox生物学功能研究

【目的】研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox(phosphopyridoxamine oxidase,pnpox)在维生素B6(VB6)合成中的贡献及对黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的降解活性。【方法】采用基因插入突变方式,对菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶基因pnpox进行突变,得到突变菌株。通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测突变株对AFB1的降解活性,以及突变株中吡哆醇和吡哆醛的合成情况,确定基因pnpox在寡养单胞菌体内VB6合成中的贡献和黄曲霉毒素降解代谢作用。【结果】成功构建了磷酸吡哆胺氧化酶基因突变子pnpox::pK19mobΩ2HMB,突变子吡哆醛的合成量较野生型菌株显著减少,吡哆醇合成量与野生型菌株无显著性差异;同时,突变子与野生型株CW117对AFB1的降解活性未发现显著性差异。【结论】菌株CW117中磷酸吡哆胺氧化酶在吡哆醛合成的过程中起着重要作用,该基因突变会导致VB6的严重缺乏,影响寡养单胞菌正常生长,但该基因对CW117降解黄曲霉毒素无显著性贡献。     

嗜麦芽寡养单胞菌临床分布特征与耐药分析

目的了解湖州市中心医院嗜麦芽寡养单胞菌临床分布特征与耐药性。方法采用常规方法分离,用VITE-COMPACT2全自动微生物分析仪进行菌种鉴定,用K—B法进行药敏试验。结果分离到嗜麦芽寡养单胞菌810株,复方新诺明耐药菌株48株（分离率5．9％）。标本来源主要来自ICU室,其次呼吸科,大部分来自痰液标本（约占89．2％）,年龄段以中老年人比率最高。嗜麦芽寡养单胞菌对亚胺培南、美罗培南、头孢吡肟、哌拉西彬他坐巴坦、庆大霉素、妥布霉素、阿米卡星高度耐药;头孢他啶、替卡西林／克拉维酸、环丙沙星耐药率为33．7％～58．2％;头孢哌酮／舒巴坦、左氧氟沙星、米诺环素、复方新诺明耐药率低于30．0％。复方新诺明耐药菌株对头孢哌酮／舒巴坦、左氧氟沙星和米诺环素耐药率分别为60．4％、91．7％和2．0％,对其余抗菌药物耐药率达100．0％。复方新诺明耐药菌株与复方新诺明敏感菌株相比,耐药情况更严重,其中对三、四代头孢菌素、喹诺酮类耐药率显著高于复方新诺明敏感菌株（P〈0．01）;对碳青霉烯类、青霉素类、氨基糖苷类抗菌药物耐药率与复方新诺明敏感菌株相比,差异无统计学意义（P〉0．05）。结论嗜麦芽寡养单胞菌呈高度耐药,对头孢哌酮／舒巴坦、左氧氟沙星、米诺环素、复方新诺明尚敏感,但对复方新诺明耐药的嗜麦芽寡养单胞菌耐药现象更严重。应重视嗜麦芽寡养单胞菌引起的院内感染,尽量减少不必要的侵人性操作,加强抗菌药物的合理规范使用。     

嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶功能研究进展

嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)是广泛分布于自然界的革兰氏阴性杆菌。作为一种新型、与高死亡率相关的条件致病菌,嗜麦芽寡养单胞菌能够导致人类或其他生物感染多种疾病。近年来,越来越多的研究结果显示来自于细菌的胞外蛋白酶是导致宿主发病的关键蛋白质。因此,探究嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的组成成分和功能将不仅有助于阐明其致病机制,更为今后以其为靶点进行临床治疗奠定基础。本文试图对嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的性质、功能及其应用进行归纳总结。     

嗜麦芽寡养单胞菌D2株单加氧酶基因的克隆与表达

构建嗜麦芽寡养单胞菌D2株荧光素样单加氧酶基因表达克隆载体,并进行融合表达。PCR扩增出嗜麦芽寡养单胞菌D2菌株基因组DNA中包含单加氧酶基因约1300bp的核酸片段,将其克隆到T载体pMD-18中进行序列测定,所得序列申请并获得GenBank登记号(GQ122330)。DNA star软件分析发现该基因片段中含有一个996bp的完整开放读码框架(ORF),与GenBank中收录的S.maltophilia R551-3(CP001111/GenomeProject17107)和K279a(AM743169)的MO基因核酸序列同源性分别为90%和89%,氨基酸序列同源性分别为93%和90%。根据该ORF序列设计分别含有BamHⅠ和HindⅢ酶切位点的表达克隆扩增引物,PCR扩增、双酶切后将产物亚克隆到pET32a载体中,经过双酶切验证,证实成功获得了表达重组载体pET32a/MO;将其转化宿主菌E.coli BL21,IPTG诱导后成功表达出54.2ku的MO融合蛋白,为该酶进一步的功能研究和开发奠定了基础。     

微嗜酸寡养单胞菌EFS1的产电性能及在污水处理中的应用

【背景】微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)作为一种新型的燃料电池资源,在产电的同时可应用于污水处理领域,达到资源最大化的目的。【目的】从MFC中分离获得一株可培养微生物,研究其产电特性及在污水处理中的微生物絮凝、重金属耐受、苯酚降解性能,为扩展产电菌资源库提供理论基础。【方法】利用WO_3纳米探针从MFC阳极中筛选获得一株具备产电和絮凝性能的菌株,命名为EFS1。运用循环伏安分析结合扫描电镜观测阳极电极;改变外电阻测定极化曲线和功率密度曲线。测定菌株的絮凝、重金属耐受及苯酚降解性能。【结果】经16S rRNA基因序列分析,结合形态学和生理生化鉴定菌株EFS1为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)。菌株EFS1具有稳定的产电周期,周期电压最高可达300m V,功率密度可达56.25m W/m~2;扫描电镜发现菌株存在直接接触电极及分泌电子中介体传递电子的方式;MFC内阻为1 000Ω左右。有氧条件下菌株的絮凝率可达到70%,存在电子受体的无氧环境中可达到80%;该菌株还具有良好的Cd~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)耐受性及苯酚降解性能,在48 h、2–4 mg/L时苯酚降解率达到了100%。【结论】研究验证了产电菌EFS1具备絮凝能力、重金属耐受、苯酚降解的可能性,为产电菌的开发及污水处理方面提供理论依据。     

嗜麦芽寡养单胞菌全基因组测序及降解荧蒽特性研究

随着当前工业化社会的发展,由多环芳烃等石油污染物造成的土壤污染已经成为了世界性的环境问题。本实验在天津滨海石油污染场地分离筛选出一株多环芳烃高效降解菌株W18,经过细胞形态、理化实验和分子生物学鉴定该菌株为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。在表面活性剂吐温80诱导下,该菌对荧蒽降解率可达到73%。利用细菌全基因组De novo测序技术发现,其包括1个环状拓扑结构,基因大小为4 738 432 bp,GC含量为66.69%。通过与主要数据库(COG,GO,KEGG)进行比对注释,发现W18菌株中有25个基因编码了与PAHs降解有关的加氧酶。嗜麦芽寡养单胞菌为土壤石油污染处理的研究提供菌种资源,对其降解功能基因的研究将为微生物-多环芳烃高效修复体系提供重要的理论依据。     

嗜麦芽寡养单胞菌D2株smp基因缺失株的构建及鉴定

为深入研究smp基因的功能,需构建嗜麦芽寡养单胞菌D2株smp基因缺失株。首先,PCR扩增D2株smp基因上游、下游片段作为上下游同源臂,同时扩增获得氯霉素抗性(cat)基因,采用SOE-PCR方法将各片段连接,然后双酶切后克隆入自杀质粒pEX18Tc,构建获得重组自杀质粒pEX18Tc-Δsmp/cat,并转化入大肠埃希菌SM10λpir。通过接合将重组自杀质粒转入嗜麦芽寡养单胞菌D2野生株,经同源重组以cat基因替换野生株的smp基因,链霉素和氯霉素双抗培养基筛选接合子,15%蔗糖选择培养基筛选smp基因缺失株。PCR、酶切和测序验证重组自杀质粒pEX18Tc-Δsmp/cat构建正确,缺失株的分泌蛋白经12%SDS-PAGE证实嗜麦芽寡养单胞菌D2株smp基因缺失株失去表达SMP蛋白的能力。结果显示成功获得smp基因缺失的嗜麦芽寡养单胞菌D2株,为进一步研究其功能和胞外分泌途径奠定基础。     

嗜麦芽寡养单胞菌D2株2套Ⅱ型分泌系统

嗜麦芽寡养单胞菌D2株经前期研究发现有2套Ⅱ型分泌系统（T2SS）,根据嗜麦芽寡养单胞菌K279a、R551—3、JV3、D457的T2SS基因簇序列,以及D2株的部分测序结果设计引物,采用基因移步法逐一扩增2套T2SS基因序列,产物连接至T载体,经酶切鉴定后测序、拼接。发现有22个完整的开放多码框架（ORF）,比对分析后发现T2SSl的基因簇与同种属细菌相应基因簇序列同源性均在80％以上,对应氨基酸序列同源性均能达到97％以上,而T2SS2基因簇与K279a、R551—3对应基因序列和氨基酸序列的同源性均不及T2SS1高。2套T2SS的GspE、F、I基因同源性在50％以上,其他对应基因同源性在35％～68％之间不等,氨基酸序列同源性则为15％～61％。2套他ss与铜绿假单胞菌PA01的同源性高于不同科的小肠结肠炎耶尔森菌。T2SS的序列测定及同源性分析为进一步研究细菌蛋白分泌机制奠定基础。     

1株高产蛋白酶嗜麦芽寡养单胞菌的分离鉴定及其酶学活性的研究

双齿围沙蚕消化道中分离1株高产蛋白酶菌株D2(CGMCC保藏号:1868),经形态学、生理学、16S rRNA基因序列测定及系统发育分析确定为嗜麦芽寡养单胞菌。Lowry法检测显示该菌株产酶能力为1104 U/mL,最佳产酶条件为pH 8.0、25℃培养48 h;酪蛋白酶图谱法和凝胶成像分析证实其蛋白酶分子量约为42 ku,在培养上清液中纯度大于97%;该酶对粗酶品比活性为301 U/mg,酶活性的最适pH值为9,是一种碱性蛋白酶;最适温度为60℃;在55℃以下及pH 6~10的环境中具有较好的稳定性。嗜麦芽寡养单胞菌D2株有望成为一种新的蛋白酶生产资源。     

嗜麦芽寡养单胞菌脂多糖对斑点叉尾免疫保护作用

嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)是近年来引起斑点叉尾高致死性、传染性疾病的主要病原之一。为了研究嗜麦芽寡养单胞菌脂多糖对斑点叉尾的免疫保护作用,实验选用了400尾健康斑点叉尾,随机分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个组,每组用鱼100尾,每组下设两个重复,每个重复用鱼50尾,以腹腔注射的方式分别向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个组的斑点叉尾注射嗜麦芽寡养单胞菌脂多糖、无花果多糖加脂多糖、全菌灭活苗和生理盐水,在试验第0、第28天时分别进行首次免疫和加强免疫,试验期间每隔7d,对试验鱼的血液白细胞杀菌活性、补体C3含量、IgM含量和血清凝集效价滴度进行测定;试验第49天时进行活菌攻毒。结果表明,首免后,接种脂多糖、无花果多糖加脂多糖的试验鱼血清凝集效价滴度明显升高,白细胞杀菌活性、补体C3含量、IgM含量也明显增加;加强免疫后,脂多糖、无花果多糖加脂多糖的试验鱼血清凝集效价滴度峰值分别为1∶256和1∶512,白细胞杀菌活性峰值分别为0.565和0.511,补体C3含量峰值分别0.194和0.180mg/mL,IgM含量峰值分别1.415和1.464mg/mL,免疫保护率分别为70.0%和65%。嗜麦芽寡养单胞菌脂多糖和脂多糖+无花果多糖受免鱼的上述指标均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)地高于生理盐水注射组,这两者的免疫保护效果优越于全细胞灭菌苗。     

微嗜酸寡养单胞菌中的漆酶对黄曲霉毒素B1降解脱毒的生物活性

[目的]探究微嗜酸寡养单胞菌中的漆酶对AFB1的降解活性,并确定漆酶在菌株CW117降解代谢AFB1过程中的贡献.[方法]从微嗜酸寡养单胞菌基因组中,共筛选到两个漆酶基因lc1和lc2,并用大肠杆菌BL21外源表达蛋白rLC1和rLC2,在体外检测其对AFB1的降解活性.同时参考前人报道,研究了氧化性辅剂对漆酶AFB1...     

寡氧单胞菌中CRISPR位点的分析

对寡氧单胞菌基因组中的CRISPR位点进行生物信息学分析。CRISPRdb数据库中公布的和NCBI上下载的共26株寡氧单胞菌的基因组序列,分析其CRISPR位点的分布情况、重复序列、间隔序列以及间隔序列和噬菌体序列数量之间的关系。共发现15个确定的CRISPR结构和132个可疑的CRISPR,不同菌株CRISPR结构中的重复序列具有较强的保守性。间隔序列的靶向基因主要来自细菌的基因组,说明寡氧单胞菌CRISPR的的进化与其他细菌基因有关。此外,间隔序列与前噬菌体数量之间的负相关关系,说明CRISPR能阻止噬菌体的入侵。寡氧单胞菌CRISPR位点的分析为进一步研究耐药性及基因组稳定性奠定了基础。     

多重耐药寡养单胞菌的基因组学研究进展

寡养单胞菌(Stenotrophomonas)是一类广泛分布于自然环境中的革兰氏阴性非发酵细菌,环境适应能力较强,尤其具备高度耐受抗生素的能力,被认为是耐药基因(antimicrobial resistance,AMR)传播的“物流转运仓库”。临床上寡养单胞菌检出率逐年提高,且耐受抗生素能力及其种类呈现增加态势。本文围绕寡养单胞菌基因组编码的多样性耐药因子,结合基因组学工具开发、抗生素耐药分子机制的研究进展,针对耐药相关因子所涉及的进化/变异和序列编辑技术展开综述。寡养单胞菌的比较基因组学(comparative genomics)研究,可推动耐药菌高效监测与扩散风险防控、解析微生物适应环境关键机制和设计靶向药物。     

寡养单胞菌属细菌的研究进展

寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)囊括了一类革兰氏阴性好氧菌类群,在自然界中的分布呈现生境多样化。目前的16个有效描述种的成员中,既有从临床病人体内分离得到的条件致病菌,也有从植物根际、污水污泥等环境中分离得到的环境有益菌。部分菌株在调节植物生长、辅助生物修复、合成工业酶以及抵抗多重耐药病原体等农业、工业、医药领域,表现出良好的应用研发前景,受到国内外学者的广泛关注。对寡养单胞菌属的建立及分类学特征进行了概述,也从寡养单胞菌属菌株作为病原菌对人类带来的危害,以及作为有益菌在农业、工业、医药等领域的应用前景进行了综述。     

Degradation of 4-nitroaniline by Stenotrophomonas strain HPC 135

A bacterial strain HPC 135 capable of growing on 4-nitroaniline (NA) as a source of carbon and energy was isolated from contaminated site after enrichment. Experiments revealed that the strain HPC 135 utilized 4NA as analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC). The presence of acetate as co-substrate did not affect the utilization of 4-nitroaniline by the isolate but cell growth was increased. Oxygen consumption studies demonstrated that strain HPC 135 could utilize various substrates such as 4-chloro-2-nitrophenol, 4-chlorobenzonitrile, 4-nitrophenol as well as 4NA. On partial 16S rDNA sequence analysis, strain HPC 135 showed highest homology with Stenotrophomonas strain based on FASTA program.     

丁酸梭菌发酵培养基的优化及发酵产物对黄曲霉毒素B1的降解

【背景】丁酸梭菌是专性厌氧的新一代芽孢益生菌,耐热、耐酸、抗逆性强,极具应用价值和开发前景。【目的】优化丁酸梭菌发酵培养基并初步研究其发酵液对黄曲霉菌的抑制作用和降解黄曲霉毒素B₁ (aflatoxin B₁, AFB₁)的能力。【方法】利用响应面法对发酵培养基进行优化,采用牛津杯法对丁酸梭菌发酵液抑制黄曲霉菌生长进行研究,并通过酶联免疫法测定发酵液对AFB₁的降解能力。【结果】优化后的发酵培养基为：葡萄糖18.1g/L,大豆蛋白胨29.7g/L,磷酸氢二钾3.8 g/L,氯化钠2.0 g/L,乙酸钠4.0 g/L,结晶硫酸镁1.2 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.3 g/L。优化后的丁酸梭菌生物量由8.99×10⁸个/mL提高至2.28×10⁹个/mL,是优化前的2.54倍。丁酸梭菌发酵液对致病真菌黄曲霉菌的抑菌效果十分显著,其上清液经浓缩后对AFB₁降解72h的降解率达到68.65%,初步分析表明上清液中对AFB₁     

Nitrobacter winogradskyi cytochrome c oxidase genes are organized in a repeated gene cluster

Cytochrome c oxidase (EC 1.9.3.1) is one of the components of the electron transport chain by which Nitrobacter, a facultative lithoautotrophic bacterium, recovers energy from nitrite oxidation. The genes encoding the two catalytic core subunits of the enzyme were isolated from a Nitrobacter winogradskyi gene library. Sequencing of one of the 14 cloned DNA segments revealed that the subunit genes are side by side in an operon-like cluster. Remarkably the cluster appears to be present in at least two copies per genome. It extends over a 5–6 kb length including, besides the catalytic core subunit genes, other cytochrome oxidase related genes, especially a heme O synthase gene. Noteworthy is the new kind of gene order identified within the cluster. Deduced sequences for the cytochrome oxidase subunits and for the heme O synthase look closest to their counterparts in other -subdivision Proteobacteria, particularly the Rhizobiaceae. This confirms the phylogenetic relationships established only upon 16S rRNA data. Furthermore, interesting similarities exist between N. winogradskyi and mitochondrial cytochrome oxidase subunits while the heme O synthase sequence gives some new insights about the other similar published -subdivision proteobacterial sequences.Abbreviations COI cytochrome oxidase subunit I - COII cytochrome oxidase subunit II - COIII cytochrome oxidase subunit III - HOS Heme O synthase - ORF open reading frame - SDS sodium dodecyl sulfate     

植物维生素B_6从头合成与代谢转换研究进展

维生素B6是一组可相互转换的吡啶衍生物的总称,包括吡哆醇、吡哆胺、吡哆醛、磷酸吡哆醇、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛。其中,磷酸吡哆醛是140多种细胞酶的辅酶。至今发现两种VB6从头合成途径,DXP(1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸)依赖途径和DXP非依赖途径,前者仅存在于大肠杆菌和少量其他细菌,后者存在于其他所有VB6自养生物。除了VB6的从头合成,所有细胞生物体内还存在一条相似的补救途径,补救途径实现VB6各型的代谢转换。该文对近年来国内外有关植物VB6从头合成和代谢转换研究进展进行综述。     

单增李斯特菌末端氧化酶亚基QoxB的生物学功能探究

【目的】本研究旨在构建单增李斯特菌末端细胞色素aa3氧化酶亚基qoxB基因缺失株,并探索其在细菌生长及感染过程中发挥的生物学功能。【方法】利用同源重组方法构建获得缺失株ΔqoxB后,对野生株EGD-e和缺失株ΔqoxB的生长能力、细菌运动能力和细胞内黏附、侵袭、增殖及胞内迁移能力进行比较,同时利用荧光定量PCR方法检测ΔqoxB中鞭毛相关基因转录水平的变化。【结果】缺失qoxB基因后细菌在体外培养过程中生长能力没有差异,细菌的鞭毛运动能力显著降低,在30℃培养24 h和48 h后ΔqoxB运动圈直径分别较EGD-e下降35.86%和34.20%,且22个鞭毛相关基因转录水平显著降低。通过细胞感染试验发现缺失qoxB基因后细胞黏附、侵袭、增殖及胞内迁移能力均显著下降。【结论】本研究首次证实末端氧化酶亚基QoxB能降低单增李斯特菌的运动能力和对细胞的感染能力,此研究为进一步阐明末端细胞色素氧化酶影响单增李斯特菌的致病机制提供重要依据。     

High expression of Trigonopsis variabilis -amino acid oxidase in Pichia pastoris

To explore a new approach of high expression of -amino acid oxidase (DAAO) in Pichia pastoris, a gene encoding DAAO from Trigonopsis variabilis (TvDAAO gene) deleted intron was prepared by PCR amplification and cloned into the intracellular expression vector pPIC3.5K. The expression plasmid pPIC3.5K-DAAO linearized by SalI was transformed into Pichia pastoris strain GS115 (his⁻mut⁺). By means of MM and MD plates and PCR, the recombinant P. pastoris strains (his⁺mut⁺) were obtained. Activity assay and SDS-PAGE demonstrated that DAAO was intracellularly expressed in P. pastoris with the induction of methanol. The recombinant strain PD27 with the highest expression of DAAO was screened through activity assay and its high-density fermentation was carried out in a 1-l fermentor. Activity assay and SDS-PAGE demonstrated that DAAO was intracellularly expressed in P. pastoris with the induction of methanol. The recombinant cells with high expression of DAAO were screened and the high-density fermentation was carried out in a 1-l fermentor. Interestingly, the DAAO expression level reached up to 473 U/g dry cell weight in fermentation yield. Finally, 1-hexanol was used to break recombinant cells and the specific activity of DAAO was 1.46 U/mg protein in crude extraction.