噬菌体溶壁酶研究进展

溶壁酶是噬菌体在感染末期表达的蛋白质,可水解细菌的细胞壁,使子代噬菌体释放出来。研究表明,溶壁酶在体外能高效地杀死细菌,同样对感染细菌的模型动物有很好的治疗作用。因此,溶壁酶是一种新型的抗菌物质,具有广阔的应用前景。溶壁酶通过水解细菌细胞壁肽聚糖上糖与肽间的酰胺键或肽内氨基酸残基间的连键,从而使细菌裂解。溶壁酶分子由结合功能域和催化功能域两部分组成,其晶体结构使之具有对细胞壁肽聚糖水解的高效性和特异性。对噬菌体溶壁酶的体内外抗菌作用、抗菌机理、晶体结构等最新研究成果及其应用前景进行了综述。     

细菌细胞壁结构物质的生物合成

肽聚糖、磷壁酸、脂多糖是细菌细胞壁的主要结构物质,了解这些物质的合成过程,对于阐明细胞壁与细胞膜之间的关系,阐明某些抗生素的作用机制等具有重要意义。本文简要介绍上述几种物质生物合成过程以及某些抗生素对肽聚糖合成的影响。     

乳酸菌肽聚糖的研究进展

肽聚糖是乳酸菌细胞壁的必需成分,它的化学结构较为保守固定,而其合成是一个涉及多步反应的复杂过程。乳酸菌肽聚糖具有多种生物学活性,比如免疫增强功能、抗感染、抗肿瘤及抗过敏等。本文对乳酸菌肽聚糖的组成结构和生物学活性进行了简要的介绍,重点综述了近年来乳酸菌肽聚糖代谢及其调控过程的研究进展,并指出了乳酸菌肽聚糖未来研究的方向。     

SEDS蛋白的结构与功能研究进展

肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分,在维持细胞活性、形状和保护渗透压等方面起着重要作用。SEDS(shape,elongation,division,and sporulation)蛋白是参与肽聚糖合成的一类膜蛋白家族,其成员与细胞形状、伸长、分裂和孢子形成有关。一系列遗传和生化证据表明,SEDS蛋白具有糖基转移酶功能,是细胞延长和分裂机制的核心聚合酶。SEDS蛋白分布的广泛性、结构的保守性和功能的重要性,使其有望成为新一代抗生素研究的重要靶标。该文对SEDS蛋白的结构和功能进行了综述,重点介绍了SEDS蛋白的结构及其参与肽聚糖合成的调控机制,并对SEDS蛋白的应用和前景进行了展望。     

细菌中D-氨基酸生物合成及调控作用研究进展

细菌中普遍存在L/D型氨基酸,与L-氨基酸(L-AAs)不同,D-氨基酸(D-AAs)不参与蛋白质合成,而与细胞壁肽聚糖的合成有关,直接影响细菌细胞壁的形状、数量和强度。D-AAs在细菌表征、药物抑菌性、靶标确定等方面具有重要的作用。目前,外源添加D-AAs参与肽聚糖合成的机制已有一些研究进展,其荧光衍生物已应用于细菌可视化,特异性探测细胞壁形成/重塑、细菌生长和细胞形态。但D-AAs如何影响细菌生长及其抗逆性的机制尚未研究清楚。对D-AAs的研究现状进行综述,重点介绍D-AAs在细菌中的生物合成机制和参与细胞壁合成的机制、非典型DAAs对细菌的调控以及在细菌可视化中的应用,并对D-AAs未来研究方向进行了展望。     

肽聚糖的生物合成及其调控机制研究进展

肽聚糖(peptidoglycan)是细菌细胞壁的重要组成部分,对于维持细胞形态、大小及存活至关重要;同时,肽聚糖是众多常用抗生素的作用靶点。在细菌的正常生长过程中,肽聚糖不断地合成和水解,为了保证细胞壁的完整性,肽聚糖生物合成过程必然受到严谨的时空调控。肽聚糖的生物合成及其调控机制是微生物学中重要的基础研究之一,近年来国内外研究团队在该领域取得了突破性研究进展。基于此,本文综述了肽聚糖的从头合成和循环再利用过程,并重点阐述了肽聚糖合成关键酶——肽聚糖合酶及其调控机制的最新研究进展。最后,本文对未来需要加强研究的方向进行了展望。     

稀土离子(Nd3+)对金黄色葡萄球菌细胞壁结构的影响

本文的研究目的是探索稀土离子Nd^3＋对金黄色葡萄球菌细胞壁结构的影响作用。采用透射电镜、氨基酸自动分析仪和红外光普法等检测手段,提出了Nd^3＋可使金黄色葡萄球菌细胞壁的形态和结构发生改变;低于抑菌浓度的NdCl3对金黄色葡萄球菌细胞壁的古成具有促进作用：高浓度（指杀菌浓度和抑菌浓度）Nd^3＋可断裂细胞壁中肽聚糖的大部分肽键和氢键,致使细胞壁中肽聚糖的交联网状结构被破坏。     

霍乱弧菌Ⅵ型分泌系统的效应蛋白对细菌细胞壁的降解机制

【背景】肽聚糖(Peptidoglycan,PG)是细菌细胞壁的重要组成部分,而霍乱弧菌Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ Secretion System,T6SS)可以分泌具有肽聚糖水解酶活性的效应蛋白到受体细菌中杀死细胞,这类水解酶的作用机制尚未研究清楚。【目的】通过对细菌细胞壁的PG成分进行研究,建立细胞壁PG成分分析方法,并对霍乱弧菌T6SS分泌的2个破坏细胞壁的效应蛋白TseH和VgrG3的作用机制进行解析。【方法】使用显微镜观察TseH和VgrG3异位表达对宿主细菌生长的影响;纯化大肠杆菌细胞壁,使用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)观察提纯的细胞壁形态;使用纯化的TseH和VgrG3分解消化PG,利用超高效液相色谱-飞行时间质谱(Ultra-Performance LiquidChromatography-Time-of-FlightMassSpectrometry,UPLC-TOFMS)分析鉴定消化后的产物成分;通过分析结果推导结构。【结果】通过透射电子显微镜观察,发现提纯的PG呈现半透明的薄膜泡状;通过UPLC-TOFMS的分析以及逆向推导,得到了提纯的PG被VgrG3水解酶降解之后的3种主要产物,分别是二糖二肽(Disaccharide,Di)、二糖三肽(Disaccharide Tripeptide,Tri)和二糖四肽(Disaccharide Tetrapeptide,Tetra)。【结论】建立了提纯PG和UPLC-TOFMS分析PG成分的方法,揭示了效应蛋白VgrG3而非TseH可以降解PG多糖链N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β(1-4)糖苷键的功能。由于攻击细胞壁的效应蛋白在革兰氏阴性细菌中广泛存在,本研究不仅为鉴定这类重要效应蛋白的功能提供了有效的方法,而且对研究靶向细胞壁的新型抗生素也有重要的指导作用。     

干酪乳杆菌LC2W细胞壁组分对RAW264．7巨噬细胞吞噬活性的影响

目的探讨干酪乳杆菌LC2W细胞壁组分体外对小鼠巨噬细胞功能的影响。方法以培养液单纯培养小鼠巨噬细胞系RAW264．7细胞作为对照,研究干酪乳杆菌LC2W细胞壁主要组分磷壁酸和肽聚糖对RAW264．7细胞乳酸脱氢酶（LDH）活性、吞噬中性红和致病菌能力的影响。结果不同浓度磷壁酸和肽聚糖对小鼠巨噬细胞RAW264．7细胞LDH活性、吞噬中性红能力有明显增强作用,并呈一定的剂量效应。在相同质量浓度时,2种细胞壁组分刺激RAW264．7细胞吞噬中性红能力差异无显著性,但磷壁酸对巨噬细胞RAW264．7细胞内LDH活性的增强作用高于肽聚糖。在受到浓度为50μg/ml的磷壁酸和肽聚糖刺激后,磷壁酸和肽聚糖均能显著增强RAW264．7对致病性大肠埃希菌和肠炎沙门菌的吞噬作用（P〈0．01）。经过刺激的巨噬细胞与致病菌共孵育1h后,其吞噬能力达到最大值。结论干酪乳杆菌LC2W细胞壁主要组分磷壁酸和肽聚糖可以增强小鼠巨噬细胞RAW264．7细胞内LDH活性及吞噬能力,并具有剂量效应。     

国内分离的犬布氏菌的电镜观察

本文报告了用电镜对国内分离的{株犬布氏菌和W．H. O.的4种对照菌(包括犬布氏菌、猪布氏菌、羊布氏菌和牛布氏茵)进行的电镜观察结果。所有上述菌株的形状和大小基本一致,均为球杆状,其球状体直径为0.70—0．73μm;杆状体长1.0一1.46μm,宽0.5--0.7μm。细胞壁均由外膜和肽聚糖两部分组成,具有革兰氏阴性细胞壁的特征。国内株犬布氏菌的细胞表面,经常产生乳头状突起,它包有外膜,内含肽聚糖,实际上是细胞壁的一部分。外胰主要由脂多糖(LPS)组成,因此乳头状突起有可能是细菌释放内毒素(Endotoxin)的一种形式。这一现象在W．H．O．菌株中比较少见。细胞分又生长,在布氏菌中比较普遍,尤以W．H．O．菌株更为多见。超薄切片的结果表明,细胞分又是由杆状细菌的侧分裂形成的。但 是,一般报道多认为细菌的繁殖方式是横分裂。     

抗细菌药物默诺霉素的化学生物学研究进展

默诺霉素(moenomycins)家族类化合物主要是由链霉菌产生,属于磷酸糖脂类抗生素.该类化合物通过与细菌细胞壁肽聚糖糖基转移酶(peptidoglycan transferase,PGT)的活性位点结合,可以抑制众多革兰氏阳性细菌细胞壁的合成,具有很强的生物活性和重要的应用开发潜力.本文针对默诺霉素的化学结构、生物...     

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。     

以细菌中烯醇式丙酮酸转移酶为作用靶点的新天然抑制剂

肽聚糖是细菌细胞壁的重要成分,烯醇式丙酮酸转移酶(EPT)是调节肽聚糖合成初始阶段的关键酶.通过活性筛选,发现了三个对EPT有抑制活性的天然产物(化合物1～3),它们皆为EPT的新抑制剂.体外抗真菌实验发现,化合物2和3对光滑念珠菌具有较好的生长抑制作用.另外,化合物3还具有一定的肿瘤细胞毒活性.     

高温菌的细胞壁和细胞被膜

众所周知,细胞壁是生物从非细胞进化到细胞形态之后最早的生化进化指标之一,也是生命三域（ＴｈｒｅｅＤｅｍａｉｎｓ）相互区分的重要特征之一。那么高温菌（Ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅｓ）的细胞壁和细胞被膜有什么特征呢？本文对此试作评述。回细菌界高温菌的细胞壁ｌ’－。１１．ｌ＄兰氏阳性高温菌的细胞壁现在资料表明,绝大多数革兰氏阳性高温菌的细胞壁是由ｈ卜乙酸氨基葡萄糖和Ｎ．乙酞胞壁酸通过［６,－ｌ,４］糖昔链联接成的聚糖链、Ｌ一丙氨酸一Ｄ一谷氨酸一Ｄ～Ｌ丙氨酸一（Ｄ一两氨酸）组成的肽链和间肽桥（不同长度、不同种…     

大肠杆菌细胞壁肽聚糖的化学修饰及荧光标记

【目的】发展一种活细菌细胞壁荧光标记方法,为后期研究细菌肽聚糖的生物合成和代谢规律以及其与细菌感染致病的关系提供新的工具。【方法】对细菌肽聚糖的生物合成前体N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸(GlcNAc-1-P)进行化学修饰,设计并合成含有叠氮基的GlcNAc-1-P类似物(化合物5:Ac3GlcNAz-1-P)。将该类似物与细菌共同孵育,使其作为探针进入细菌肽聚糖天然合成途径。之后提取并酶解肽聚糖组分,用红外光谱(FTIR)和液质联用(LC/MS)检测探针是否通过代谢进入细菌肽聚糖结构中。同时用外源荧光素对代谢掺入细菌肽聚糖中的探针进行染色。在激光共聚焦显微镜下观察对活细菌的荧光标记效果。【结果】通过四步有机合成反应,以79%的总收率成功获得了化合物5。将大肠杆菌(Escherichia coli BL21)作为模式菌株与化合物5共孵育后,其肽聚糖组分的LC/MS和FTIR分析结果均显示探针可以被细菌利用并被代谢掺入到肽聚糖结构中。激光共聚焦显微镜观察结果显示,荧光素可以高效标记表面携带有生物正交探针的大肠杆菌。【结论】设计合成了一种新型探针,可用于活细菌成像,为深入研究细菌肽聚糖的生物学功能及其与细菌感染致病的关系提供了一种简便的方法。     

细菌肽聚糖、磷壁酸的教学探讨

由于构成肽聚糖四肽链的氨基酸组成不同,交联方式又变化多端,从而不同种类细菌的肽聚糖结构多种多样。在描绘肽聚糖结构时要注意:1.四肽链第二位的D-谷氨酸与下一个氨基酸的氨基连接成肽键的是r-羧基,而不是α-羧基。2.交联主要是两条邻近的不同聚糖链骨架上与N-乙酰胞壁酸相连的两条相邻四肽链间的交联。3.G-细菌是两条四肽链直接交联,没有桥肽的参与。溶菌酶仅水解N-乙酰胞壁酸c-1和N-乙酰葡糖胺c-4之间的β-1,4糖苷键;而青霉素是抑制肽聚糖合成的最后阶段——转肽反应。由于两者的作用机理完全不     

NOD:一类新的固有免疫模式识别受体

哺乳动物主要通过Toll样受体(TLR)识别微生物。最近,发现一个新的蛋白质家族,核苷酸结合寡聚化结构域(NOD),参与胞内微生物的模式识别。NOD是一类位于胞质有典型的LRR-NBS结构的蛋白质家族,可以识别细菌细胞壁成分——细菌肽聚糖(peptidoglycan,PGN),活化NF-κB,参与固有免疫应答并诱导炎症反应和细胞凋亡。其中最有代表性的是NOD1和NOD2。最近的研究发现,NOD1和NOD2能识别细菌特殊结构。对该家族的研究将有助于防治胞内病原体感染、探索炎症性疾病的发病机制和治疗方案。     

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…     

镧和铈对蜡状芽孢杆菌抗性、生长及胞内核酸的影响

【目的】研究稀土元素对细菌生理效应的影响及机理。【方法】用抑菌圈法和光电比浊法测定了硝酸镧和硝酸铈对蜡状芽孢杆菌抗性及生长的影响, 并用傅立叶变换红外光谱和荧光分光光度法研究了细菌细胞壁及胞内DNA的结构。【结果】40?50 mg/L硝酸镧增强了细菌对9%石炭酸, 0.135%升汞, 8×105 U/mL青霉素的抗性; 40?50 mg/L硝酸铈增强了细菌对9%石炭酸, 0.135%升汞, 8×105 U/mL青霉素和75%次氯酸钠的抗性; 稀土元素会加快蜡状芽孢杆菌生长和繁殖速度, 同时高浓度稀土元素的促进作用要比低浓度时更明显, 表明稀土元素可以刺激细菌繁殖; 红外光谱表明稀土元素会影响细菌细胞壁肽聚糖结构, 荧光分光光度法结果显示稀土元素会影响细菌胞内DNA的结构。【结论】细菌抗性的改变可能与细胞壁肽聚糖结构受到影响有关; 稀土元素对DNA的影响可能是抗性和生长受到影响的根本原因。     

为什么古细菌对一些抗生素不敏感?

答：古细菌包括产甲烷细菌、嗜盐细菌以及耐热嗜酸细菌。它们与所有已知的统归为真细菌的其他细菌有明显差别,古细菌都存在于相当极端特殊的生态环境下,这种极端条件似乎相当于人们假定的地球发展最早时期（即太古时期）普遍存在的环境条件。古细菌对一些能够作用于真细菌的抗生素如：青霉素、头抱霉素、D一环丝氨酸、利福霉素、利链菌素、氯霉素不敏感。原因有两方面：其一：古细菌细胞壁并不含肽聚糖骨架,而仅含蛋白质和多糖,至多还含“假胞壁质”（pseudomurein）,这就是古细菌对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如青霉素、头抱霉素…