大黄鱼三种病原弧菌外膜蛋白交叉保护性抗原筛选

弧菌是海水养殖环境中常见的条件性致病菌,弧菌病的暴发给水产养殖业造成了严重损失。鉴于水生动物尤其是鱼类弧菌病的发生常常是多种（血清型或亚种）弧菌的混合感染,筛选具有潜在的交叉保护性蛋白抗原,作为制备多价疫苗或联合疫苗的侯选成分具有重要意义。文中从患病大黄鱼中分离到8株弧菌,经生理生化和分子生物学鉴定分别为6株哈维氏弧菌Vibrio harveyi,1株溶藻弧菌Vibrio alginolyticus和1株副溶血弧菌Vibrio parahaemolyticus。选择典型的不同种的弧菌为代表,提取其外膜蛋白,经SDS-PAGE和Westernblotting分析,确定它们大约在45 kDa、35 kDa、22 kDa处出现了3条共同的免疫印迹条带,表明它们很有可能含有共同的能够彼此交叉保护的抗原。利用双向电泳和免疫印迹相结合的方法,借助于MALDI-TOF-MS质谱分析技术,发现溶藻弧菌V.alginolyticus的一种功能未知的孔蛋白（Porin,GenBank Accession No.ZP₀1260407）和副溶血弧菌V.parahaemolyticus的一种麦芽糖孔蛋白的前体蛋白（Maltoporin precursor,GenBank AccessionNo.NP₈01154）能够和哈维氏弧菌V.harveyi全菌多抗产生免疫反应,表明这两种蛋白可以作为3种弧菌的交叉保护性抗原,以此制备的疫苗可望对3种弧菌的感染产生交叉保护作用。     

创伤弧菌外膜蛋白免疫刺激复合物对欧洲鳗鲡的免疫保护性分析

创伤弧菌(Vibrio vulnificus)是一种革兰氏染色阴性、多形性、运动性、有荚膜的嗜盐性细菌, 属于弧菌属第5群, 主要生长于海水中、鱼类及贝母类等体内1。根据寄主范围和生化反应类型的不同, 将创伤弧菌分为3 个生物型: 生物Ⅰ型(产吲哚)2、生物Ⅱ型(不产吲哚)3以及1999 年以色列的研究人员报道的创伤弧菌生物Ⅲ型。       

致病性弧菌外膜蛋白及其免疫原性研究进展

弧菌为水产养殖环境中常见的条件致病菌,其暴发可导致养殖鱼虾贝类大量死亡。由于常用的化学药物防治方法存在耐药性、药物残留等问题使得弧菌病的防治面临新的挑战,因而如何获得安全有效的防治方法成为弧菌所致疾病研究的重点和难点。弧菌为革兰氏阴性菌,外膜是该类型菌细胞壁特有的结构,由蛋白、糖和脂质构成。其中外膜蛋白易为宿主免疫系统识别为异物,可以激发机体的体液免疫和细胞免疫,有可能作为弧菌疫苗的有效成分。对弧菌外膜蛋白免疫原性的研究进展作一综述,以期为弧菌病的防治在外膜蛋白水平上提供一种有效的解决途径。     

弧菌标准菌株外膜蛋白的比较研究

对32种弧菌标准菌株的外膜蛋白(OMP)进行了比较研究。32株弧菌标准菌株外膜蛋白的SDS-PAGE图谱各不相同。不同菌株的外膜蛋白有很大差异,一般为3～7条,分子量范围为91000～14000。多数菌株有相同的主要外膜蛋白如54000,43000和27000为许多菌株所共有,但未发现所有菌株共同的外膜蛋白。     

溶藻弧菌铁载体合成及外膜蛋白表达的研究

初步研究了海洋动物病原菌溶藻弧菌的铁摄取机制。溶藻弧菌能够在高浓度铁螯合剂2-2二联吡啶的培养基中存活。在限铁环境中,溶藻弧菌生长受到抑制,补加铁可以消除这种抑制作用。通过铁载体定量检测,发现分离于发病鱼体的溶藻弧菌MVP01产铁载体量大于分离于海水的菌株No·1·1587。互补实验证明溶藻弧菌的铁载体粗提物能够被铁载体合成缺陷的大肠杆菌突变株AN93利用。在铁限制培养环境中,溶藻弧菌合成了约80kD铁调控外膜蛋白。铁摄取系统在溶藻弧菌的生存和致病性方面,都有重要的作用。     

鼠伤寒杆菌外膜蛋白作为保护性疫苗的初步实验研究

本文采用超声波破碎和Triton X-100处理、超速离心的方法,提取了鼠伤寒杆菌的外膜蛋白(OMP)。用提取的OMP免疫家兔和小鼠,经用ELISA方法测定小鼠、家兔及鼠伤寒意染患者血清中抗-OMP抗体含量,并用小鼠作足垫肿胀实验及主动和血清被动保护试验。结果免疫动物及患者血清中都含有较高滴度抗体,免疫小鼠足垫出现明显地DTH反应。50ug OMP免疫小鼠可保护500 LD50毒株的攻击,0.2ml免疫血清亦能够被动保护以上同样的毒株攻击。这些结果表明,提取的OMP有较强的免疫原性和明显的免疫保护作用,应用Western blot分析免疫血清均能识别36KD蛋白带,36KD蛋白带可能是鼠伤寒杆菌的主要免疫原。     

鼠伤寒杆菌主要外膜蛋白作为保护性抗原的研究

采用超声破碎,ＴｒｉｔｏｎＸ─１００处理和Ｓｅｐｈａｃｒａｌ超细Ｓ─３００凝胶过滤技术提取了鼠伤寒杆菌的主要外膜蛋白（ＭＯＭＰｓ）。ＭＯＭＰｓ的脂多糖（ＬＰＳ）含量约为０．２％。经ＳＤＳ─ＰＡＧＥ图谱显示蛋白在３６─４１ＫＤ之间。ＭＯＭＰｓ能使小鼠产生典型的足垫肿胀（ＤＴＨ）及高水平的ＩＬ─２;可保护５００ＬＤ５０鼠伤寒杆菌及伤寒杆菌的攻击,其免疫保护率分别为９０％和３３．３％,用５０ｕｇＭＯＭＰｓ免疫的小鼠的Ｔ淋巴细胞经尾静脉注射给非免疫小鼠,可使后者得到被动免疫保护,其保护率为４２．９％。基于上述实验结果,本文认为鼠伤寒杆菌的ＭＯＭＰｓ是一良好的保护性抗原。     

嗜水气单胞菌主要外膜蛋白对欧洲鳗鲡的免疫保护试验

制备出4株分属3个不同血清型嗜水气单胞菌的主要外膜蛋白(MOMP)免疫刺激复合物(ISCOMs)亚单位疫苗,腹腔注射免疫欧洲鳗鲡,ELISA法测得免疫后第14d和第30d所采集的血清的平均抗体效价在1∶320-1∶1280之间。免疫印迹结果显示,在印迹膜上对应的位置均可检测到MOMP的主要蛋白条带。第40d的免疫保护试验表明,免疫欧鳗对TPS-30菌株约100倍半数致死剂量的攻击无免疫保护作用,其中的3组被测免疫欧鳗对TPS-30菌株约10倍半数致死剂量的攻击的免疫保护率皆在80%以上。上述试验结果提示,嗜水气单胞菌的主要外膜蛋白是重要的保护性抗原,在制备成ISCOMs亚单位疫苗的情况下,较小的剂量免疫一次即可显示出较高的相对免疫保护率,且没有明显的血清型特异性。       

抗生素对溶藻弧菌SXT/R391元件转移频率的影响北大核心CSCD

【目的】研究萘啶酸、诺氟沙星、卡那霉素3种抗生素对溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)SXT/R391元件ICEVal A056-1转移频率的影响。【方法】利用PCR检测溶藻弧菌A056中ICEVal A056-1的自我剪切、转移潜力。通过溶藻弧菌A056与大肠杆菌菌株VB111的接合实验,研究溶藻弧菌分别在含不同浓度萘啶酸、诺氟沙星、卡那霉素的LB培养基中培养15 min或30 min后,ICEVal A056-1转移频率的变化规律。【结果】溶藻弧菌A056细胞中有环状形式的ICEVal A056-1分子存在,具有水平转移潜力;溶藻弧菌A056在含40μg/m L萘啶酸的LB中培养30 min后,ICEVal A056-1转移频率是对照组的19.59倍;在含50μg/m L诺氟沙星的LB中培养15 min后,ICEVal A056-1转移频率是对照组的31.25倍;在含不同浓度卡那霉素的LB中培养30 min后,ICEVal A056-1转移频率与对照组没有显著差别。【结论】部分抗生素的使用可以明显促进溶藻弧菌ICEVal A056-1向大肠杆菌的转移,因此海洋环境中抗生素的滥用及随意排放很可能加剧ICEs(integrating conjugative elements)从溶藻弧菌到其他细菌的传播。     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)效应蛋白及其对宿主细胞的操控北大核心CSCD

副溶血弧菌是典型的食源性病原菌,也是全球范围内引起肠胃炎的主要病原菌。针筒状的Ⅲ型分泌系统(T3SS)为该菌主要的毒力因子,细菌感染时可将其效应蛋白直接注射至宿主细胞中,通过效应蛋白操纵宿主细胞,介导毒力的发挥。多数临床分离的副溶血弧菌含有2套T3SSs,其中T3SS1分泌的效应蛋白主要通过诱导细胞自噬、变圆和裂解等过程来发挥其细胞毒性,而T3SS2分泌的效应蛋白则主要通过破坏细胞骨架和操控细胞信号传导来发挥肠毒性。本文主要对副溶血弧菌T3SSs的组成和目前已发现的效应蛋白及其对宿主细胞的操控进行介绍。该研究不仅对深入了解该菌的致病机制有重要意义,而且也为宿主细胞信号转导机制研究提供新视角。     

需钠弧菌外膜囊泡的蛋白质组分析与异源蛋白的递送

[背景] 需钠弧菌（Vibrio natriegens）是一种快速生长的革兰氏阴性菌,作为一种新兴工具在生物技术领域有重要的应用潜力。此前的研究主要集中在开发利用V. natriegens成为体内外重组蛋白生产的工具。然而,许多支持细菌进行快速生长和蛋白质生产的生理活动大部分仍未确定。外膜囊泡（Outer Membrane Vesicle,OMV）是由革兰氏阴性细菌普遍产生的一种球形小泡,其不仅具有重要的功能,而且还可以作为一种应用于疫苗治疗的高效运载工具。[目的] 表征指数生长期OMV的蛋白质组并利用OMV进行异源蛋白的递送。[方法] 使用透射电镜、动态光散射和质谱学的方法,观察OMV的形态及粒径分布并鉴定蛋白组成。以超折叠绿色荧光蛋白（Superfolded Green Fluorescent Protein,sfGFP）作为货物蛋白来确定OMV蛋白载体。[结果] 从细菌培养的指数期中期和末期分别提取的OMV中鉴定到了288个和317个蛋白。这些蛋白分属不同的功能组,包括ABC转运蛋白、鞭毛、双组分系统。相比之下,同时鉴定了全细胞样品,其在指数期中期和末期分别含有1 480个和1 565个蛋白。我们筛选OMV的蛋白作为候选载体发现了一种属于OmpA家族的蛋白（命名为OmpA24）,其能够将sfGFP以融合货物蛋白的形式运载到OMV中。[结论] 首次证实V. natriegens能够在指数生长期产生OMV,并展示了第一个不同生长时期OMV和全细胞的蛋白质组鉴定结果。OmpA24是将外源融合货物蛋白呈递到OMV中的有前景的载体。本研究有助于促进V. natriegens在蛋白表达和OMV介导的分泌中的应用。     

Export and sorting of theEscherichia coli outer membrane protein OmpA

Results of studies, mostly using the outer membrane, 325 residue protein OmpA, are reviewed which concern its translocation across the plasma membrane and incorporation into the outer membrane ofEscherichia coli. For translocation, neither a unique export signal, acting in a positive fashion within the mature part of the precursor, nor a unique conformation of the precursor is required. Rather, the mature part of a secretory protein has to be export-compatible. Export-incompatibility can be caused by a stretch of 16 (but not 8 or 12) hydrophobic residues, too low a size of the polypeptide (smaller than 75 residue precursors), net positive charge at the N-terminus, or lack of a turn potential at the same site. It is not yet clear whether binding sites for chaperonins (SecB, trigger factor, GroEL) within OmpA are importantin vivo. The mechanism of sorting of outer membrane proteins is not yet understood. The membrane part of OmpA, encompassing residues 1 to about 170, it thought to traverse the membrane eight times in antiparallel -sheet conformation. At least the structure of the last -strand (residues 160–170) is of crucial importance for membrane assembly. It must be amphiphilic or hydrophobic, these properties must extend over at least nine residues, and it must not contain a proline residue at or near its center. Membrane incorporation of OmpA involves a conformational change of the protein and it could be that the last -strand initiates folding and assembly in the outer membrane.     

梅毒螺旋体外膜蛋白研究进展

梅毒是由梅毒螺旋体(Treponema pallidum)亚种苍白螺旋菌引起的性传播感染性疾病,主要通过母婴感染或性接触的方式传播.梅毒螺旋体的外膜蛋白在梅毒螺旋体的传播和宿主的黏附等方面起重要作用,因此,鉴定可以作为抗生素作用靶点的梅毒螺旋体外膜蛋白一直是梅毒疫苗开发的研究重点.本文重点阐述了梅毒螺旋体外膜蛋白的结构...     

Membrane topology and assembly of the outer membrane protein OmpA of Escherichia coli K12

The 325-residue outer membrane protein OmpA of Escherichia coli has been proposed to consist of a membrane-embedded moiety (residues 1 to about 170) and a C-terminal periplasmic region. The former is thought to comprise eight transmembrane segments in the form of antiparallel -strands, forming an amphiphilic connected by exposed turns. Several questions concerning this model were addressed. Thus no experimental evidence had been presented for the turns at the inner leaflet of the membrane and it was not known whether or not the periplasmic part of the polypeptide plays a role in the process of membrane incorporation. Oligonucleotides encoding trypsin cleavage sites were inserted at the predicted turn sites of the ompA gene and it was shown that the encoded proteins indeed become accessible to trypsin at the modified sites. Together with previous results, these data also show that the turns on both sides of the membrane do not possess specifically topogenic information. In two cases one of the two expected tryptic fragments was lost and could be detected at low concentration in only one case. Therefore, bilateral proteolytic digestion of outer membranes can cause loss of -strands and does not necessarily produce a reliable picture of protein topology. When ompA genes were constructed coding for proteins ending at residue 228 or 274, the membrane assembly of these proteins was shown to be partially defective with about 20% of the proteins not being assembled. No such defect was observed when, following the introduction of a premature stop codon, a truncated protein was produced ending with residue 171. It is concluded that (1) the proposed -barrel structure is essentially correct and (2) the periplasmic part of OmpA does not play an active role in, but can, when present in mutant form, interfere with membrane assembly.     

Isolation, characterization and protein and polar lipid compositions of Paracoccus denitrificans outer membrane

Sucrose density gradient centrifugation of Paracoccus denitrificans strains ATCC 13543 and ATCC 17741 cell envelopes plus poly-β-hydroxybutyrate, isolated from organisms broken using a French pressure cell, revealed three bands of densities: I, 1.16 g/ml; II, 1.19 g/ml; III, 1.24 g/ml. On the basis of chemical and enzymatic assays and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis the bands were identified as: I, cytoplasmic membrane; II, poly-β-hydroxybutyrate; III, outer membrane plus poly-β-hydroxybutyrate. Poly-β-hydroxybutyrate was removed by increased low-speed centrifugation before deposition of cell envelopes. Density gradient centrifugation of cell envelopes gave a simple pattern of two bands, cytoplasmic and outer membranes. In both strains outer membranes showed a broad protein band at M_r 70 000–83 000 upon SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of samples solubilized at 25°C, which was not present in samples solubilized at 100°C, where a single major band was present of M_r 32 000 in strain ATCC 13543 and 35 000 in strain ATCC 17741. The major outer membrane protein stained positively for lipid in both strains, as did an M_r 70 000 protein, which was the second major protein in strain ATCC 17741. The second major outer membrane protein of stain ATCC 13543 had an M_r of 20 000 in unheated samples but 23 000 in heated samples. This protein was not present in strain ATCC 17741. Quantitative data on the polar lipid compositions of cell envelope fractions are presented.     

下一代底盘微生物Vibrio sp. FA2的抗生素抗性

【背景】细菌耐药是当前人类面临的重大挑战之一,抗生素耐药性研究是解决耐药问题的重要途径。Vibrio sp. FA2是环境中分离的一株快速生长菌,其生长速度快于目前报道的快速生长的需钠弧菌(Vibrio natriegens) 14048,并且具有多样的碳源利用能力,是具有较大潜力的下一代微生物底盘,可用于开发化合物高效生产菌株。【目的】前期对FA2菌株的常见抗生素耐药性测试发现该菌具有多重抗生素耐受性,不利于基因工程操作,并且在工业应用中会带来生态安全风险,因此有必要研究其抗生素抗性,并敲除其耐药性基因。【方法】采用抗生素药敏试验测试菌株耐药性,并且利用基因组注释分析筛选目标基因,通过基因敲除构建了关于目标基因的敲除突变株,并比较了FA2野生株和敲除株的抗生素敏感性和生长情况。【结果】系统分析了FA2菌株对以氨苄西林为代表的β-内酰胺类及氨基糖苷类等多种抗生素的耐受性,分析筛选出一系列与FA2菌株耐药性相关的基因。其中,FA2菌株对几种β-内酰胺类抗生素都有较强的耐受性,并且注释到carB6、ampC2和ampC1这3个可能的氨苄西林耐受性基因。研究了氨苄西林耐受性,对3个基因进行了...     

抗菌药对鲍曼不动杆菌外膜囊泡产量及主要生物学特性的影响

【背景】细菌耐药性已成为全球健康卫生和经济发展的巨大威胁。替加环素是治疗多重耐药肠杆菌所致严重感染的主要药物之一,但在2019年发现了可介导其高水平耐药的可转移替加环素耐药基因tet（X3）。外膜囊泡作为介导水平基因转移的新型方式,在介导tet（X3）水平转移中的作用目前尚无报道。【目的】以tet（X3）阳性替加环素耐药鲍曼不动杆菌34AB为对象,探究不同抗菌药物对其外膜囊泡产量及主要生物学特性的影响。【方法】采用微量肉汤稀释法测定细菌药物敏感性,超速离心法提取细菌外膜囊泡,BCA法测定外膜囊泡产量,使用马尔文纳米粒度电位仪测定外膜囊泡的粒径与电位,PCR法（定性）及RT-qPCR法（定量）检测外膜囊泡中携带的tet（X3）基因。【结果】相较于无抗生素对照组[（0.64±0.04） mg/mL],在不同抗菌药物亚抑菌浓度（1/2 MIC和1/4 MIC）处理后,34AB外膜囊泡的产量均有所增加,以头孢他啶[1/2 MIC,（2.83±0.57） mg/mL;1/4 MIC,（2.38±0.29） mg/mL]和美罗培南[1/2 MIC,（2.19±0.11） mg/mL;1/4 MIC,（1.96±0.37） mg/mL]作用最为显著（p<0.01）。同时抗菌药物作用后,各组外膜囊泡粒径和电位均有所降低,而携带的tet（X3）基因拷贝数均有所上升（2.80×10⁴-2.63×10⁷copies/μL）。【结论】抗菌药物的临床应用可能会导致耐药细菌外膜囊泡产量及携带的耐药基因丰度增加,进而增强其作为水平基因转移载体传播耐药基因的风险。     

华癸根瘤菌外膜孔蛋白编码基因MCHK_1326突变株的构建与共生固氮表型分析

[目的]Mesorh izob ium huakuii 7653R的MCHK _1326基因编码一种外膜孔蛋白,可能参与根瘤菌侵染宿主植物以及结瘤固氮过程,本研究旨在探索该基因在共生固氮中的功能.[方法]生物信息学分析MCHK _1326蛋白的结构特征及生物学功能,启动子原位表达技术检测MCHK_1326共生时空表达特...     

亚抑菌浓度博落回生物碱对ExPEC主要外膜蛋白和II型T-A系统表达的影响

【背景】血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱等生物碱是我国二类新兽药博落回散和博普总碱散的主要成分,具有广泛的药理作用。【目的】研究亚抑菌浓度血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱对肠外致病性大肠杆菌(extraintestinal pathogenic Escherichia coli,ExPEC)主要外膜蛋白及其调控基因和Ⅱ型毒素-抗毒素(toxin-antitoxin,T-A)系统基因表达的影响,初步探讨博落回生物碱对ExPEC细菌生理活动影响的可能机制。【方法】比较不同Ⅱ型T-A系统基因yafON、hicAB、prlF-yhaV缺失的ExPEC对血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱及抗生素的最小抑菌浓度;在1/2MIC亚抑菌浓度血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱条件下,比较它们对ExPEC野生型(wild type,WT)菌株和外膜蛋白tolC缺失菌株(ΔtolC)的不同外膜蛋白基因ompC、ompX、tolC、ompF和调控基因acrR、rob、marR、rpoS、soxS表达的影响,以及对T-A系统基因yafON、hicAB、prlF-yhaV表达的影响。【结果】T-A系统hicAB和prlF-yhaV缺...     

毒力基因ompA在禽致病性大肠埃希菌外膜囊泡诱导鸡气管黏膜上皮细胞凋亡中的功能

【目的】探究毒力基因ompA在禽致病性大肠埃希菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)分泌外膜囊泡(outer membrane vesicle,OMV)诱导鸡气管黏膜上皮细胞(chicken trachea epithelium cells, CTECs)凋亡中的功能,为后期深入研究APEC-OMV的致病机制奠定基础。【方法】以APEC分离株AE17为野生株,利用CRISPR/Cas9系统构建ompA基因缺失株,利用表达载体pET-28a构建ompA基因过表达株,并分别提取野生株、缺失株、pET-28a空载株及过表达株的OMV。通过透射电镜、纳米颗粒分析、annexin V-FITC/PI双染检测及超微病理切片等实验探究毒力基因ompA在APEC-OMV诱导CTECs细胞凋亡中的功能。【结果】成功构建缺失株AE17ΔompA、空载株AE17-pET-28a及过表达株AE17-pET-28a-OmpA。与AE17的OMV(AE17-OMV)相比,AE17ΔompA的OMV(AE17ΔompA-OMV)颗粒浓度显著减少且平均粒径显著降低(P<...