大肠杆菌的AcrAB-TolC多药外排泵及其调控研究进展

多药外排泵造成了细菌的多种药物的耐药现象, 这对感染性疾病的防治提出了挑战。对于多药外排泵的研究不仅使人们认识细菌耐药性机制, 而且为细菌耐药性的防治提供思路。大肠杆菌AcrAB-TolC外排泵系统的结构和调控机制研究取得了一些新进展, 这为病原菌的相关研究提供了参考, 本文对其进行了综述。     

大肠杆菌的AcrAB-To1C多药外排泵及其调控研究进展

多药外排泵造成了细菌的多种药物的耐药现象,这对感染性疾病的防治提出了挑战.对于多药外排泵的研究不仅使人们认识细菌耐药性机制,而且为细菌耐药性的防治提供思路.大肠杆菌AcrAB-To1C外排泵系统的结构和调控机制研究取得了一些新进展,这为病原菌的相关研究提供了参考,本文对其进行了综述.     

革兰氏阴性菌多药外排泵MacAB-TolC的功能与结构

病原菌日益增长的多药耐药性已成为人类健康和生命的主要威胁之一。多药外排泵介导的药物主动外排是细菌产生耐药性的主要原因之一，给感染性疾病的防治带来了极大挑战。深入研究多药外排泵，了解其作用机制，揭示药物结合位点，可以为临床抗感染治疗提供新思路。在革兰氏阴性菌中，一些多药外排泵形成跨越细菌胞外被膜的三联复合物。MacAB-TolC是普遍存在于革兰氏阴性菌中的ABC家族三联外排泵，在近些年逐渐被关注。本文综述了关于MacAB-TolC外排泵的功能与结构研究以及相应抑制剂研发方面的进展。MacAB-TolC外排泵的底物种类多样，包含抗生素、毒力因子以及代谢产物。本文据此将MacAB-TolC外排泵的功能归纳为3类：耐药功能、病理功能和生理功能，并对相应功能分别进行了阐述。在结构研究方面，本文总结了MacAB-TolC外排泵单个组分的晶体结构和组装完全的MacAB-TolC三联外排泵的冷冻电镜单颗粒结构，并对结构数据所揭示的MacAB-TolC外排泵发挥功能的机制进行了论述。最后，本文介绍了MacAB-TolC外排泵抑制剂的最新研究进展，指出解析MacAB-TolC的原位结构，以及MacB结合底...     

大肠埃希菌耐药机制的研究进展

外膜渗透性降低及主动外排作用是细茵对多种抗生素耐药的重要机制,大肠埃希茵的细胞外膜上存在多种通道蛋白(主要是OmpF和OmpC),其丢失导致药物的内渗减少,从而产生耐药;而大肠埃希茵的主动外排机制是由多种外排蛋白系统介导的,与常用抗生素、合成抗茵药、染料、去污剂及金属离子的多重耐受密切相关,且外排系统具有能量依赖性、底物广泛性、系统多样性及功能复杂性的特点。本文综述了该茵的外膜低渗和主动泵出系统在耐药过程中的作用和表达的调控。     

染料木素对MRSA外排蛋白表达的影响

[目的] 研究染料木素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）外排蛋白的影响。[方法] 通过联合药敏实验检测染料木素影响MRSA对环丙沙星的敏感性;利用等重同位素多标签相对定量蛋白质组学（iTRAQ）技术,检测染料木素作用MRSA41577后菌体蛋白表达量的变化;通过生物信息学方法对差异显著的蛋白进行系统分析;通过qPCR和尼罗红外排实验,探讨耐药相关的蛋白介导细菌耐药的作用机制。[结果] 联合药敏实验结果显示,染料木素能增强MRSA对环丙沙星的敏感性;通过iTRAQ技术检测到差异显著蛋白共有129个,包括60个表达上调的蛋白和69个表达下调的蛋白;生物信息学分析结果显示,与细菌耐药相关的蛋白约有14个,其中,通过主动外排系统介导细菌耐药的蛋白主要有PstB、PstS等;qPCR结果显示,与对照组相比,PstB、PstS的基因表达量分别下降了51.6%和78.6%;尼罗红外排实验结果显示,染料木素与尼罗红之间存在竞争关系,为MRSA41577的竞争性抑制剂。[结论] 染料木素可通过降低MRSA41577外排基因pstB和pstS的mRNA表达量,进而影响PstB、PstS外排蛋白的表达来逆转细菌耐药;此外,染料木素还是MRSA41577的竞争性外排抑制剂,可通过与底物竞争外排的方式,使抗菌药物留在菌体内发挥抗菌作用。     

细菌耐多药外排泵的研究进展

近年来,由于抗生素的不合理及广泛使用,全球多重耐药菌和广泛耐药菌不断出现。关于细菌耐药机制中外排泵及生物膜形成的研究越来越受关注。研究发现,外排泵与生物膜形成有密切联系,不同细菌的不同外排泵对生物膜形成的影响各异,而生物膜形成又影响外排泵基因表达。本文就细菌耐多药外排泵的研究进展进行综述。     

Nature:研究发现杀死抗药细菌的新靶点

正德国科学家最近阐明了一个细菌回收m RNA上停滞核糖体的新机制,当m RNA上缺少终止密码子就会导致核糖体无法从m RNA上脱离。参与该过程的蛋白为未来开发新抗生素药物提供了潜在靶点。对传统抗生素产生抵抗的抗药细菌越来越成为一个严重的医学难题,因此急需开发可以攻击新靶点的新抗生素。许多抗生素通过作用于细     

sRNA调控细菌耐药相关基因表达研究进展

近年来随着抗菌药物的广泛应用,造成各种耐药菌、多重耐药菌甚至是超级细菌的出现,对抗菌治疗产生严重的威胁。sRNA是一类新发现的基因表达调控因子,通过与靶mRNA或靶蛋白配对,从而调控细胞的生理功能以应对各种环境变化。研究表明,sRNA能够在细菌耐药过程中(如阻碍抗生素进入细胞、将药物外排出菌胞)发挥重要的调控作用。就sRNA参与调控细菌耐药机制相关基因的表达研究展开系统综述,从而为阐明耐药机制及发现新的药物靶点提供有益参考。     

结核杆菌的药物外排泵

外排泵基因过度表达促使细胞内的药物转移到细胞外,胞内药物浓度下降,致使药物临床疗效降低或无效。外排泵上有多个与识别底物结构无关的阴离子凹穴(底物结合位点),通过静电引力非特异性结合各种含阳离子的药物,在能量协助下将药物排到细胞外,进而导致细菌抗药性的产生。研究表明,结核杆菌基因组中存在外排泵基因,但仅分离到几个有功效的外排泵。本文就相关研究进展进行综述。     

介导多药耐药的ABC转运蛋白超家族与MTX耐药性的关系研究

细胞耐药性的产生是导致肿瘤化疗失败的重要因素, 尤其是多药耐药是目前研究的一个重点。ABC转运蛋白超家族成员介导药物的外排, 与多药耐药密切相关。为了解该家族成员与MTX耐药的相关性, 进一步探讨MTX的耐药机制, 应用SuperArray基因芯片对MTX耐药前后编码ABC转运蛋白超家族成员的mdr1、mrp1、mrp2、mrp3、mrp5、mrp6和abcg2 7个基因进行检测, 并对MRP1和MRP5蛋白表达进行了验证。结果显示, 与MTX耐药性相关的ABC转运蛋白超家族成员主要为多药耐药相关蛋白, 其中mrp1和mrp5呈现高表达, 并且, 在MTX抗性细胞中, MRP5在mRNA及蛋白水平的表达均明显增强, 提示其在MTX耐药机制中起重要作用, 可能为潜在的药物作用靶点。     

单增李斯特菌耐药外排泵研究进展

单增李斯特菌是一种重要的人兽共患食源性胞内致病菌,广泛存在于自然环境中且易污染动物性食品,人及动物感染后可引起严重的李斯特菌病,死亡率高达30%。单增李斯特菌通常对多种药物敏感,然而,因不合理使用抗菌药或消毒剂形成的选择压力导致李斯特菌多重耐药情况的报道日渐增多。外排泵蛋白是细菌中一类重要的蛋白,可参与机体多种生物学过程,包括影响细菌对抗生素敏感性、促进有毒化合物泵出、影响细菌毒力等。本文综述了近年来关于单增李斯特菌耐药外排泵的功能及调控机制的研究进展,为深入理解李斯特菌耐药等环境适应机制及有效控制该病原污染传播和筛选抗感染药物新靶点提供理论基础。     

新型可移动RND家族外排泵TMexCD-TOprJ的研究进展

抗生素被认为是现代医学的基石之一，但包括抗生素在内抗菌药物的滥用也加速了可抵抗多种抗菌药物“超级细菌”的出现。耐药基因是导致细菌产生耐药性的关键因素，可通过质粒、转座子(transposon, Tn)、插入序列(insertion sequence, IS)等可移动元件(mobile genetic elements, MGEs)进行水平转移，严重威胁公共卫生安全。近年来，面对碳青霉烯类药物和多黏菌素耐药性的暴发，替加环素被视为人类面临多重耐药细菌感染的最后一道防线。近期发现了一种主要存在于质粒上的新型可移动外排泵基因簇tmexCD-toprJ，可编码耐药结节细胞分化家族(resistance-nodulation-cell division, RND)外排泵，排出菌体内包括替加环素在内的多种抗生素，大幅提升了细菌的耐药性。tmexCD-toprJ基因簇可以随质粒等可移动元件进行水平转移，已经传播至人、动物和环境中，给公共卫生健康造成了严重威胁。然而，目前人们对于其具体结构和功能作用机制等研究仍不透彻。本文系统总结tmexCD-toprJ耐药基因的分布特征、传播机制及外排泵结构等研究现状，并基于同一健康(One Health)理念提出了阻遏其扩散的措施，为减缓tmexCD-toprJ传播提供科学依据。     

RND家族外排泵及其与微生物群体感应系统的相互关系

抗生素耐药性一直是细菌病害防治的难题,药物外排泵过量表达是细菌耐药性形成的重要机制之一。在革兰氏阴性细菌中,RND(Resistance-nodulation-cell division)家族外排泵在耐药性中发挥着重要作用,近年来的研究表明,依赖于小分子信号物质进行调控的群体感应系统与RND外排泵家族之间存在紧密的相互作用关系。本文在介绍RND家族外排泵的结构、转运机理和群体感应系统的类型及调控方式的基础上,剖析了群体感应系统对RND外排泵的调控机理以及RND外排泵对群体感应系统信号分子转运的影响。深入研究RND家族外排泵与群体感应系统之间的相互依赖、相互制约关系有利于阐明RND家族外排泵的调控机理,并有可能为克服微生物耐药性问题提供新的思路。     

鲍曼不动杆菌耐药程度与其主动外排泵蛋白的相关性研究

目的:探讨鲍曼不动杆菌耐药程度与其主动外排泵蛋白的相关性。方法:首先用纸片扩散法检测64株临床鲍曼不动杆菌对8种抗菌药物的敏感性;将其分为A组(0～2种抗生素耐药)、B组(对3～5种抗生素耐药)和C组(对6～8种抗生素耐药);检测64株临床鲍曼不动杆菌对罗丹明6G的外排情况,筛选出罗丹明6G外排明显增加的菌株;并用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测主动外排泵基因AdeABC的表达水平。结果:64株鲍曼不动杆菌中有4株对0～2种抗生素耐药(A组),对3～5种抗生素耐药的有33株(B组),对6～8种抗生素耐药的有27株(C组);多重耐药组鲍曼不动杆菌罗丹6G外排明显增高,外排程度A组相似文献   

定量蛋白质组分析蚯蚓血红蛋白样蛋白MSMEG_3312介导的分枝杆菌耐红霉素机制（英文）

【目的】细菌耐药机制是个复杂的机制,系统生物学是系统性揭示耐药机制的有力研究手段。我们课题组前期研究结果显示,蚯蚓血红蛋白样蛋白msmeg_3312基因敲除后能够增加耻垢分枝杆菌对红霉素的耐药性,本文系统研究MSMEG_3312参与红霉素耐药性形成的机制。【方法】首先纯化MSMEG_3312蛋白,利用光谱及圆二色谱描述MSMEG-3312蛋白。利用定量蛋白质组学的方法比较分析敲除菌株Δmsmeg_3312与野生型菌株mc~2155蛋白表达的差异,并通过qRT-PCR进行验证。利用红霉素ELASA试剂盒测定Δmsmeg_3312与mc~2155的胞内药物浓度。【结果】光谱及圆二色谱分析确定MSMEG_3312是蚯蚓血红蛋白样蛋白。定量蛋白质组学分析发现,红霉素未处理的条件下,相比于野生型菌株mc~2155,敲除菌株Δmsmeg_3312有包括3种转运蛋白在内的8种蛋白表达水平上调,14种蛋白表达下调;而红霉素处理后,Δmsmeg_3312中有448种蛋白差异表达,其中有11种转运蛋白表达上调,26种蛋白与氨基酸合成通路相关。胞内药物浓度检测显示敲除菌株Δmsmeg_3312的胞内红霉素浓度显著低于野生型菌株。【结论】蚯蚓血红蛋白样蛋白MSMEG_3312调控改变了细菌对红霉素药物处理的反应网络,其介导的红霉素耐药是一种集合抗生素耐受机制。     

细菌锌离子抗性机制研究进展

锌(Zn)是生命代谢中重要的微量金属元素,但锌过量会对细胞造成毒害作用。细菌通过一些特有的机制来解除重金属离子对它们的毒害。该文重点介绍了细菌对高浓度Zn2+的抗性机制,主要包括外排机制(RND蛋白家族、CDF蛋白家族和P-型ATPase)、螯合机制和外排后结合机制。通过这些机制细菌能有效控制胞内Zn2+浓度,保护其不受过量Zn2+的毒害,但抗性机制往往不依赖单一的抗性系统,而是多种系统协调作用的结果。细菌Zn2+抗性机制的研究将有助于进一步揭示生物是如何应对高浓度金属离子的胁迫及相应的适应性规律。     

细菌细胞壁生长调控机制研究进展

在细菌生长过程中,细胞壁起到维持细胞形状和完整性,抵抗内部膨胀压的作用。细胞壁的合成、分裂、再生、循环再利用等与细菌自身生长繁殖和应对环境压力息息相关。目前,细胞壁生长机理,细菌如何调控细胞壁生长及如何与其他细胞过程相协调的机制尚未研究清楚。细胞壁调控机制的解析对了解细菌细胞壁功能、确定药物的作用方式和发展新一代的治疗方法至关重要。对细菌调控细胞壁生长机制的国外研究进展进行了概述,重点阐述了支架蛋白、转录因子、非编码小RNA及蛋白相互作用调控细胞壁的合成、细胞分裂、压力响应的机制,总结了细胞壁调控机制在抗菌药物研发中的应用,并对未来的研究方向进行了展望。     

微生物有机酸转运蛋白的研究进展

转运蛋白是一类膜蛋白,可介导生物膜内外化学物质的跨膜转运及信号交换。有机酸转运蛋白在微生物有机酸代谢的跨膜转运过程中发挥重要作用,根据转运蛋白有机酸转运的方向不同可以分为摄取转运蛋白和外排转运蛋白。在微生物代谢中,有些有机酸可以作为能源直接参与体内代谢,有些是能量转换过程中的重要中间产物;摄取转运蛋白的过表达,可以促进微生物细胞获取能源物质,高效的生产目标产物;有机酸摄取转运蛋白敲除或外排转运蛋白表达,有利于底盘细胞外排更多目标产物,进而促进有机酸的生物合成。研究有机酸转运蛋白的结构和功能,有助于解析微生物细胞有机酸生物合成及利用的机制,对于提高工业微生物对有机酸的利用及生物合成具有重要作用。本文综述了微生物有机酸转运蛋白分类和结构、转运方式和转运功能等方面,重点综述了转运蛋白在有机酸生产中的应用,为工业微生物有机酸的高效生物合成及未来发展提供参考。     

细菌固有耐药的研究进展

人们以往大多只关注由敏感细菌通过基因水平转移和自发突变方式获得的耐药性,而忽略了细菌对某类抗生素天然耐药的重要特性,细菌的这种特性又被称为固有耐药。固有耐药由固有耐药基因决定,这类基因是指存在于某类细菌染色体上位置保守的与耐药相关的一类基因。近年来,对固有耐药基因的研究已经越来越受到重视。固有耐药基因的发现不仅可以为新药研制提供药物作用靶标,而且通过阻断病原菌固有耐药基因还可使以往对该类菌不起作用的抗生素药物重新焕发抗菌活性。此外,已有研究表明固有耐药基因能够被移动元件捕获进而可水平转移至其他细菌,因此通过监测固有耐药基因可以预测耐药菌的出现。本文对传统的细菌固有耐药机制包括细胞膜的低渗透性和多药外排泵系统,以及已知重要病原菌的转移酶和代谢相关酶的固有耐药机制进行了介绍。同时,进一步对隐性固有耐药基因的特性进行了阐释,最后探讨了固有耐药与获得性耐药的进化关系,指出固有耐药基因很可能是一些获得性耐药基因的来源。     

胱氨酸/半胱氨酸调控活性氧代谢影响大肠杆菌耐药性

【背景】随着越来越多超级细菌出现和抗生素资源的渐渐枯竭,细菌耐药机制研究愈加重要。【目的】探讨大肠杆菌内源半胱氨酸推动Fenton反应,调控胞内的活性氧水平,从而影响细菌耐药性这一代谢途径。【方法】在贫硫的培养条件下,通过控制外源胱氨酸和抗生素浓度,研究了胱氨酸/半胱氨酸对大肠杆菌耐药性的影响。【结果】较低水平的半胱氨酸使大肠杆菌对抗生素的耐药性增强,RNA-Seq的结果证明了胱氨酸内流对Fur、CysB和SOS的调控作用。LC-MS对外流硫醇的分析显示,细胞会快速将过量内流的半胱氨酸泵出胞外。在抗生素一定浓度范围内,半胱氨酸外排泵AlaE表现出良好的细胞保护作用。【结论】大肠杆菌对不同作用机理抗生素硫酸庆大霉素、氨苄青霉素和诺氟沙星的耐药性均受内源半胱氨酸水平的影响。本文通过研究半胱氨酸调控活性氧代谢对大肠杆菌耐药性的影响,为探讨细菌耐药性机制提供新的理论依据。