杀菌/渗透性增强蛋白功能及应用前景

杀菌/通透性增强蛋白(BPI)是存在于中性粒细胞中的阳离子蛋白,约为55 kD.BPI能与革兰氏阴性菌外膜上的脂多糖结合,增加外膜对抗菌药的通透性,具有特异性杀灭革兰氏阴性菌及结合/中和内毒素的生物学功能,在革兰氏阴性菌感染的治疗方面有良好的发展前景.近年来,国内外对BPI研究颇多,并逐渐发现BPI还具有调理 作用、抗真菌、抗原虫和抑制血管生成等许多功能,被学者称为未来的“超级抗生素 ”.本文主要就BPI的结构、分布、生理功能、作用机理及临床研究方面的研究进展作一综述.     

天然抗感染分子-细菌透性增加蛋白

革兰氏阴性菌细胞外壁中的脂多糖结构即内毒素,经常是引发脓毒症、菌血症等系统性炎症反应的"元凶"。近十余年的研究发现,细菌透性增加蛋白（bactericidal/permeability-increasing protein,BPI）具有特有的中和内毒素和拮抗革兰氏阴性菌的能力, 是一种抗感染的天然的分子靶。大量的临床研究结果已经显示其用药的有效性和安全性。近几年来国外生物药业公司正努力将重组人BPI推向市场。     

革兰氏阴性菌分泌蛋白质的途径

革兰氏阴性菌分泌蛋白质的途径方深高（复旦大学生化系,上海２００４３３）关键词革兰氏阴性菌,蛋白质分泌途径革兰氏阴性菌能分泌胞外蛋白,例如Ｅ·ｃｏｌｉ分泌溶血素,Ｅｒ·ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｉ分泌果胶酶、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、溶血素、白细胞毒等胞...     

斑点叉尾鮰BPI抗菌肽的cDNA克隆及原核表达载体的构建

杀菌/渗透增强蛋白(bactericidal/permeability increasing protein,BPI)是生物机体细胞中表达的一种能够特异性杀灭革兰氏阴性菌的抗菌类蛋白,该蛋白包括氨基端和羧基端两个结构域,其中氨基端结构域主要承担杀菌和中和内毒素的功能.参考已经报道的对人类BPI进行重组DNA表达的研究结果,首先通过RT-PCR和巢式PCR从斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)鳃中克隆了编码BPI氨基端活性结构域的cDNA片段“BPINtd”,该片段由175个氨基酸残基组成,其中63个氨基酸残基在空间上形成一个非极性的脂质结合袋,与革兰氏阴性菌外膜上脂多糖(LPS)结合,从而改变细菌膜的通透性,达到杀菌的效果.根据斑点叉尾鲴与其他生物之间BPI氨基酸序列的比对结果,发现氨基端存在40个保守的氨基酸残基,其中9个高度保守的残基位于脂多糖结合区域内.为了进一步建立原核表达系统,根据pET-32a(+)和pET-28a(+)两种质粒的不同特点,选择其作为原核表达质粒,将“BPINtd”片段分别插入两种质粒,通过菌落PCR、EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ双酶切反应以及DNA测序等方法,证明了重组表达质粒“pET-32a-BPINtd”和“pET-28a-BPINtd”已被成功构建.     

重组杀菌/渗透增强蛋白21在体内抗感染免疫作用的研究

本文介绍了rBPI21在革兰氏阴性菌败血症、慢性渗出性耳炎、下肢缺血再灌注损伤后并发症三种运行模型和临床创伤性失血及其并发症、肝部分切除术后、脑膜炎菌血症患者体内抗感染免疫作用的研究结果。提示rBPI21作为一种新型的抗菌蛋白,在治疗革兰氏阴性菌感染性疾病及其并发症方面具有广阔的临床应用前景。     

牛杀菌/通透性增加蛋白对脂多糖介导的炎性细胞因子表达的影响

杀菌/通透性增加蛋白(Bactericidal/permeability-increasing protein,BPI)能结合并特异地中和来自革兰氏阴性菌外膜的脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)。为了研究牛源BPI蛋白及其N端结构域在LPS介导的免疫应答中的作用,本文将BPI全长1 449 bp编码区序列(BPI)和其N端714 bp的编码区序列(BPI714)分别导入m HEK293细胞,分析了稳定表达的BPI或BPI714对LPS介导的炎性细胞因子表达的影响。首先将构建的p LEX-BPI/p LEX-BPI714载体分别转染m HEK293细胞,获得稳定表达牛源BPI或BPI714的m HEK293细胞;然后用LPS刺激上述细胞,分别收集刺激前、刺激后1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、36 h和48 h的细胞,并同时收集未表达BPI或BPI714的m HEK293细胞在各时间点的样品作为对照;采用定量RT-PCR检测上述细胞中炎性细胞因子IL-8、IL-1β、TNF-α、NF-κB-1、NF-κB-2的相对表达水平,比较LPS刺激前后表达BPI/BPI714和对照细胞中上述基因转录水平的变化规律。研究表明,LPS刺激后,对照细胞中IL-8、IL-1β、TNF-α、NF-κB-2表达水平在不同时间点均显著提高(P0.05),并呈现规律性变化;而稳定表达BPI/BPI714的细胞在同样刺激条件下,IL-8、IL-1β、TNF-α、NF-κB-2基因的转录水平均未发生显著变化(P0.05)。根据我们的实验结果,在m HKE293细胞模型中BPI或BPI714均能显著降低LPS介导的炎性细胞因子表达,抑制LPS介导的免疫应答。这不仅为进一步研究BPI抑菌机制和利用其抑菌功能提供了可靠的实验依据,也为分析抗菌蛋白的抗菌效果提供了一种可靠的实验方法。     

希瓦氏菌铁稳态及调控的研究进展

铁元素通常以蛋白辅因子的形式参与一系列重要的生命过程,是绝大多数生命必需的营养物质。在细菌生命过程中,一方面铁短缺是必须克服的严峻挑战,另一方面铁过量又会危及生命。铁的这种二元性质要求细菌必须严格保持体内的铁稳态。当前革兰氏阴性菌铁稳态的作用模式及理解主要基于肠道细菌大肠杆菌的长期探索成果。近年来,在环境细菌中开展的相关研究揭示了革兰氏阴性菌的铁稳态机制存在出乎意料的多样性:细菌中铁稳态相关的生物途径及组成蛋白、关键调控系统的生理影响以及铁稳态与其他生物过程的相互影响等方面都显示不同菌种的生存和进化特征。本综述以希瓦氏菌中的相关发现为基础,分析总结革兰氏阴性菌铁稳态重要途径及其组成的多样性、不同途径的相互影响以及调控因子的生理影响和调控机理等方面的研究进展和未解决的问题,以期为革兰氏阴性菌铁稳态的研究提供参考。     

300例肿瘤患者痰培养及药敏结果的分析

本文通过对３００例肿瘤患者痰培养及药敏的实验结果进行分析,说明在肿瘤患者中呼吸道感染不仅见于革兰氏阳性菌,而且还常见于革兰氏阴性菌及真菌。其中革兰氏阳性菌主要是金黄色葡萄球菌（３８株）,肠球菌（３７株）,化脓性链球菌（９株）,革兰氏阴性菌主要是肺炎克雷伯氏菌（３９株）,铜绿假单胞菌（２７株）等,从药敏实验结果观察到革兰氏阳性菌对万古霉素较敏感,而对其它抗生素均有不同程度的耐药性,革兰氏阴性菌对另四代头孢菌素,头孢哌酮,头孢噻腭及对氧哌嗪青霉素的耐药率低于２０％。     

细菌三型分泌系统效应蛋白转运的研究进展

三型分泌系统(Type 3 secretion system,T3SS)作为存在于革兰氏阴性菌中的分泌系统之一,对革兰氏阴性菌的致病有重要作用。T3SS的致病作用体现在T3SS能直接将效应蛋白转运至宿主细胞,进而通过效应蛋白调控细胞的一系列通路,促进细菌定殖于细胞。而效应蛋白的转运受到两方面因素的调控,一方面是效应蛋白本身的信号序列,另一方面是T3SS相关蛋白的辅助。本文围绕近年来T3SS的构成、效应蛋白转运机制方面的最新进展进行概要综述。     

中药砂仁类资源植物药理活性的比较

本文对6种砂仁类中药水煎液及挥发油进行了抑菌作用和对小鼠小肠运动影响的比较研究。结果表明春砂仁、壳砂仁和建砂仁的水煎液对革兰氏阳性菌（G+）有抑制作用;川砂仁挥发油、建砂仁水煎液对革兰氏阴性菌（G-）有抑制作用;红壳砂仁挥发油及水煎液对革兰氏阳性菌（G+）与革兰氏阴性菌（G-）均有抑制作用,而绿壳砂均无抑制作用。砂仁类的水煎液对促进肠管运动有明显作用,而挥发油即使在稀释100倍的情况下对肠管运动仍起抑制作用。     

冷激蛋白的研究进展

冷激蛋白（CSPs）广泛存在于革兰氏阳性菌和阴性菌中,它是细胞在应对冷刺激时所产生的一系列7 ku左右的蛋白质,结构上富含芳香族氨基酸,起着重要的分子伴侣作用,能够增强细胞抵御冷激环境胁迫的能力.以大肠杆菌、枯草杆菌、嗜热链球菌、沙门氏杆菌等为例,介绍各种冷激蛋白在产生、结构、调控等方面的异同,以及它在生产、生活中的应用价值.     

与Incyte公司合作开发败血症治疗药

美国Genentech公司9月23日向美国Incyte Pharmaceuticals公司投资1400万美元,与一家公司签订了共同开发败血症治疗药BPI。该公司获得BPI的全世界销售权(除日本和远东)。 BPI是美国New York大学的研究者和Genentech公司共同克隆的蛋白。Incyte公司开发的BPI是灭活革兰氏阴性细菌释放的外毒素的内因性的解毒蛋白。外毒素是引起败血症的致病物质。BPI产生免疫细胞,存在于某种粒性白细胞中。确认它与单克隆抗体不同,广泛地结合多种细菌所产生的外毒素,并无毒化。用动物实验挽救注射致死量外毒素的动物获得成功。     

部分革兰氏阴性菌脂多糖运输蛋白LptD的结构及功能研究进展

在革兰氏阴性菌中,脂多糖是外膜的重要组成部分,并参与构成细菌的固有免疫。而在大多数革兰氏阴性菌中,Lpt系统都是运输脂多糖的唯一途径,在该系统中LptD作为一个跨膜的外膜蛋白,也是脂多糖输出的最后一步,因此被许多学者称作脂多糖运输的"命门"。LptD参与多种重要的生物学功能,包括有机溶剂耐受性、疏水性抗生素耐受性、膜通透性等。但近来的研究表明,LptD最重要的功能是参与了脂多糖的运输,也因为其参与脂多糖运输而具有了多种功能。本文重点介绍部分革兰氏阴性菌LptD的蛋白结构及其功能研究进程,以期为进一步研究其它革兰氏阴性菌脂多糖运输通路(Lpt通路)及该通路上各蛋白间的相互作用机制提供参考。     

补体C3与BPI活性区融合蛋白（CB）的构建与表达

补体C3和杀菌通透性增加蛋白（BPI）对血液中的病原体均有黏附、促吞噬甚至杀灭作用,但两者的作用机制不同,制备两者活性区融合蛋白,可能具有更好的清除血液病原的作用。通过重叠延伸PCR融合人补体C3的补体受体Ⅰ、Ⅲ两个结合区,同时调取了杀菌通透性增加蛋白（BPI）活性区段rBPI,先后将补体C3活性区与BPI蛋白功能区基因克隆入原核表达载体pET28a中,获得融合蛋白（CB）表达载体pET28-CB,在大肠杆菌中进行了高表达产量、可溶性表达等条件的摸索,CB融合蛋白主要以包涵体形式表达,Western印迹证明CB具有C3的抗原活性,将包涵体蛋白变性与复性后,利用Ni2+固相化的螯合Sepharose Fast Flow亲和层析柱进行浓缩和纯化,最后得到了纯度较高的CB原核表达蛋白。CB融合蛋白的构建和高效表达、纯化为下步探讨其在促进血液病原清除上的功能鉴定和应用奠定了基础。     

革兰氏阴性菌血红素转运系统结构及功能特点

铁是大多数生物包括细菌生存的必需营养元素．对于感染宿主的致病细菌,血红素(heme/haem)可作为一种主要的铁来源．血红素转运系统在革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中均有发现和鉴定,其转运机制在革兰氏阴性菌中有较为深入研究．革兰氏阴性菌血红素转运系统主要由分泌于细胞外的血红素载体(hemophore)、血红素受体、TonB ExbB ExbD复合物、ABC转运体、血红素降解蛋白和调控蛋白等结构单元组成．对参与该系统的各个蛋白结构特点以及它们之间的相互作用机制的讨论,有助于对病原菌致病机制的深入研究和抗菌新药的研发．     

革兰氏阴性菌脂多糖运输系统的构成及作用机制

革兰氏阴性菌包含有两层组分不同的膜结构——内膜和外膜,对大多数革兰氏阴性菌而言,脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)是其外膜上最主要的脂质成分,锚定在外膜小叶(the outer leaflet of the OM)上,是革兰氏阴性菌固有免疫的重要组成部分。脂多糖运输系统(lipopolysaccharide transport system,Lpt)将胞内装配完整的LPS正确装配到外膜,使得与脂多糖相关的阻渗、有机溶剂耐受性、疏水性抗生素耐受性、膜通透性等功能得以实现。该运输系统的正确作用主要依赖7个不同的脂多糖运输蛋白(Lpt ABCDEFG)协同完成,整个系统贯穿细菌内膜至外膜,由内膜上ABC转运体复合物Lpt B2FG、胞质内转运协同蛋白Lpt A/C及被许多学者称作脂多糖运输的"命门"的外膜蛋白复合物Lpt DE共同构成。本文就革兰氏阴性菌脂多糖的具体结构功能进行简介,进而综述脂多糖运输系统的7个蛋白的构成和作用机制,以期为进一步研究该系统中每个蛋白的功能提供理论基础及参考。     

重组BPI-(23)-Fcγ1融合蛋白在CHO细胞中的表达

杀菌 通透性增加蛋白 (Ｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ ,ＢＰＩ)是人和许多哺乳类动物白细胞中存在的一种碱性蛋白 ,它能与革兰氏阴性菌脂多糖 (ＬＰＳ)结合 ,具有中和内毒素和杀灭细菌作用[1 ] 。人ＢＰＩ基因位于第 2 0号染色体上 ,完整蛋白由 45 6个氨基酸组成 ,其活性部位主要在蛋白氨基端约 2 0 0个氨基酸 (ＢＰＩ2 3) [2 ,3 ] 。实验室研究和临床试验表明重组ＢＰＩ(ｒＢＰＩ)及其衍生物在革兰氏阴性菌感染的治疗方面有良好的发展前景[4] 。目前ＢＰＩ在应用上存在的主要问…     

Naphtho-[2,3-b ]pyrandiones类抗生素SP-1的发酵﹑理化性质及活性研究

从产生菌Z-2002的发酵产物中,纯化得到抗生素SP-1,属于有广泛生物活性但少见的3,4-dihydro-2H-Naphtho-[2,3-b]pyran-5,10-quinones类化合物,该化合物与已知抗生素（＋）-Cryptosporin一致.SP-1对23种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌进行了体外抑菌活性评价,抗菌谱表明：SP-1对G＋菌有一定的抑制活性,对临床分离的耐甲氧西林的金葡菌（MRSA）、表葡菌（MRSE）呈中等程度的抑制,MIC为8μg/mL,对革兰氏阴性菌的抗菌活性较弱.     

革兰氏阴性菌TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、作用机制、分布及进化

革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中需要从外界摄取营养物质。一些小分子营养物质可以自由地通过革兰氏阴性菌的细胞膜,而一些大分子营养物质的转运需要特异性的TonB复合物依赖性的外膜受体进行转运。TonB复合物由TonB、ExbB、ExbD构成,是革兰氏阴性菌对外界营养物质主动转运过程的能量提供单位,在革兰氏阴性菌分布广泛。近年来,对TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、结构及作用机制取得了重大研究进展,然而此复合物在不同的细菌也存在功能及作用机制上的差异。基于此背景,本文综述了TonB复合物的功能和结构研究进展,并分析了TonB复合物在革兰氏阴性菌中的分布、进化,比较了不同革兰氏阴性菌此复合物的差异,有助于进一步发现和揭示TonB复合物的新功能与作用机制。     

革兰氏阴性菌TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、作用机制、分布及进化分析

革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中需要从外界摄取营养物质。一些小分子营养物质可以自由地通过革兰氏阴性菌的细胞膜,而一些大分子营养物质的转运需要特异性的TonB复合物依赖性的外膜受体进行转运。TonB复合物由TonB、ExbB、ExbD构成,是革兰氏阴性菌对外界营养物质主动转运过程的能量提供单位,在革兰氏阴性菌分布广泛。近年来,对TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、结构及作用机制取得了重大研究进展,然而此复合物在不同的细菌也存在功能及作用机制上的差异。基于此背景,本文综述了TonB复合物的功能和结构研究进展,并分析了TonB复合物在革兰氏阴性菌中的分布、进化,比较了不同革兰氏阴性菌此复合物的差异,有助于进一步发现和揭示TonB复合物的新功能。