嗜水气单胞菌外膜囊泡组分及功能分析

嗜水气单胞菌是一种鱼类常见的致病菌,且每年养殖业因感染该菌所造成的损失不也计其数。据研究表明,细菌的外膜囊泡具有免疫保护功能,然而目前对嗜水气单胞菌OMVs组分及其功能的研究还鲜有报道。故本研究首次分离纯化得到嗜水气单胞菌分泌的OMVs,然后利用其免疫小鼠的血清进行抑菌实验,结果表明抗OMVs血清具有良好的抑菌效果。为了进一步了解嗜水气单胞菌的OMVs蛋白的特性,本研究通过利用蛋白质组学技术对其蛋白组分进行分析。经结果分析共鉴定到191个蛋白,包括外膜蛋白、脂蛋白、胞浆蛋白等;并涉及细菌氧化还原作用、跨膜转运与生物学合成等多种重要的生物学功能和过程。此外,还有一些如外膜蛋白Omp A等的毒力因子蛋白的发现,都为日后蛋白相关疫苗的研制提供了候选储备。通过本研究,我们更全面地了解嗜水气单胞菌外膜囊泡的生物学功能,不仅有助于筛选具有重要免疫保护性的蛋白,也为研制嗜水气单胞菌的相关疫苗奠定了研究基础。     

嗜水气单胞菌中类组蛋白HupB生理功能的研究北大核心

【目的】DNA结合蛋白HU蛋白是一类组蛋白样蛋白,其参与细菌DNA的重组与修复,在细菌的转录调控中发挥重要作用,但目前该蛋白对细菌生理功能的影响尚不完全清楚。为了更好地理解HU蛋白,本研究探讨HupB的生理功能。【方法】以嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)ATCC7966为研究材料,利用同源重组技术构建编码HU蛋白β亚基的hupB基因缺失菌株,并对其常见生理表型进行测定。【结果】hupB基因缺失菌株的溶血性、胞外蛋白酶活性和运动性均显著增强,而生物被膜形成能力显著下降,并且ΔhupB::hupB菌株中生物被膜形成能力恢复。进一步利用基于label-free的定量蛋白质组学技术比较了野生株和ΔhupB突变株的差异表达蛋白,发现235个蛋白表达上升,224个蛋白表达下降。生物信息学分析显示hupB敲除后导致蛋白质翻译、生物被膜生成以及信号转导等多个生物过程相关蛋白表达发生变化。【结论】研究结果表明嗜水气单胞菌HupB蛋白能显著影响细菌生物被膜形成能力,以上研究为更好地探究嗜水气单胞菌HupB蛋白对细菌生理功能的调控机制提供理论基础。     

西伯利亚鲟致病性嗜水气单胞菌外膜蛋白及其抗原性分析

采用十二烷基肌氨酸钠(Sarkosyl)法提取西伯利亚鲟嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)外膜蛋白,电泳显示所提取的主要外膜蛋白分子量为26～120 kDa;为比较该菌株与气单胞菌菌属其他细菌外膜蛋白组分及抗原性异同,以致病性豚鼠气单胞菌(A.caviae)、温和气单胞菌(A.sobria)和无致病力的嗜水气单胞菌为对照,电泳图谱显示4种气单胞菌外膜蛋白的分子量主要集中在26～120 kDa之间;利用抗西伯利亚鲟嗜水气单胞菌血清的免疫印迹试验表明该菌株外膜蛋白中分子量为75 kDa、52 kDa、43 kDa、40 kDa、34 kDa、28 kDa的蛋白条带呈现阳性反应,其他3种气单胞菌外膜蛋白中均有与该抗血清反应的条带,且分子量为28 kDa、34 kDa的反应条带为4株菌共有;43 kDa与75 kDa反应条带为部分菌株共有.为进一步筛选和研究致病性气单胞菌的共同保护抗原提供参考.     

嗜水气单胞菌耐四环素的蛋白质组学初步研究

采用四环素次抑菌浓度对嗜水气单胞菌进行选择,筛选得到耐四环素的嗜水气单胞菌菌株,其MIC（最低抑菌浓度）为出发菌株的8倍。通过比较对照菌与耐药菌总蛋白质的双向电泳图谱,获得3个差异显著的蛋白点。对这3个差异蛋白质进行肽质量指纹及其生物信息分析,分别鉴定为核糖体小亚基蛋白、药物排出系统蛋白和乙酸乙酰辅酶A转移酶亚基。文中对嗜水气单胞菌耐四环素的机理进行了初步探讨。     

淋病流行株外排系统与外膜通透性和多重耐药性的关系

探讨外排系统、外膜通透性与淋病流行株多重耐药性的关系。应用K—B法和琼脂稀释法从湛江地区分离出62株淋球菌多重耐药株。利用SDS—PAGE测定淋球菌外膜孔蛋白的表达;应用直接荧光法测定能量抑制剂加入前后淋球菌对抗生素的摄入和积累情况,比较耐药菌与敏感菌内膜泵蛋白表达的差异;利用煮沸法提取细菌DNA,PCR扩增mtrR基因,并对扩增产物测序,比较敏感株与多重耐药株的差异。结果5株多重耐药菌均有外膜孔蛋白表达的缺失或下降,同时伴有外排泵蛋白的表达;5株敏感淋球菌无mtrR的突变,10株多重耐药株均有mtrR基因的突变。表明外排系统、外膜通透性与淋病流行株的多重耐药性密切相关。     

嗜水气单胞菌HBNUAh01 外膜蛋白A 基因在烟草叶片细胞中的瞬时表达

【目的】从嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)HBNUAh01中克隆外膜蛋白A(outer membrane proteinA,ompA)基因并在烟草(Nicotiana tabacum)叶片细胞中瞬时表达该蛋白。【方法】以嗜水气单胞菌HBNUAh01为模板进行嗜水气单胞菌外膜蛋白A(AhompA)基因片段的PCR扩增,并将其克隆到pEASY-Blunt Simple载体中以进行测序。测序正确的AhompA基因序列与含有黄色荧光蛋白(yellow fluorescentprotein,YFP)基因的表达载体pCAMBIA1300构建重组表达载体。将该重组表达载体转化到农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)GV3101感受态细胞中,随后用阳性转化子转染烟草叶片细胞。使用激光扫描共聚焦成像系统(Confocal Laser Scanning Microscope)检测观察融合表达AhompA基因的黄色荧光蛋白并采用RT-PCR检测AhompA基因在烟草叶片中的转录情况。【结果】从嗜水气单胞菌HBNUAh01中克隆出大小为1032 bp的AhompA基因序列,并在烟草叶片中成功表达AhompA和YFP的融合蛋白。【结论】AhompA基因在烟草叶片细胞中的成功表达为进一步研究利用植物疫苗防治嗜水气单胞菌引起的水产动物疾病奠定了基础。     

一种检测大鲵致病性嗜水气单胞菌的四重PCR法

建立一种快速诊断致病性嗜水气单胞菌的PCR法。根据嗜水气单胞菌的16S rDNA、外膜蛋白、溶血素及丝氨酸蛋白酶基因设计4对引物,经PCR反应条件优化后进行检测。结果表明,仅嗜水气单胞菌呈阳性,其检测敏感性高,可检测100 fg的DNA模板。20株大鲵源嗜水气单胞菌经四重PCR法检测时,有18株呈阳性。其中,毒力基因种类较多的阳性菌株经人工感染试验和胞外产物活性检测时显示出较高的致病性。利用该PCR法进行的其他检测中,还发现33份人工感染样本全部呈阳性,34份疑似样本有21份呈阳性,说明四重PCR法可应用于临床检测。本研究建立的四重PCR法具有高度敏感性和特异性,可用于嗜水气单胞菌快速诊断。     

嗜水气单胞菌ntrC调控的生理功能及其机制研究

[目的] NtrC是一种与DNA结合的转录调控因子,在激活氮同化基因的转录和维持氮源供应中具有重要作用,本研究拟探究其对嗜水气单胞菌生理功能的影响及其作用机理。[方法] 本研究采用同源重组方法构建了嗜水气单胞菌ATCC 7966 ntrC的缺失株,并以野生株为对照,对缺失株的生理表型进行测定和分析,利用定量蛋白质组学技术比较野生株和ntrC缺失株的蛋白表达差异。[结果] 发现敲除ntrC基因后,嗜水气单胞菌在缺氮、渗透压、重金属离子、氧化以及不同抗生素胁迫下的耐受性都发生显著变化,且这些表型在其补救菌株中均能得到恢复。定量蛋白质组学分析发现,野生株和ntrC缺失株的差异表达蛋白可能参与氨基酸生物合成、抗坏血酸和醛糖酸盐等代谢通路的调控。[结论] 本研究阐明了ntrC在嗜水气单胞菌中的重要作用及其对细菌生物学功能的影响,探讨了ntrC直接或间接调控的蛋白与生理表型之间的联系,研究结果可为未来水产致病菌的防治提供理论支持。     

黑龙江林蛙ferritin H基因克隆及其在细菌侵染下的表达变化分析

铁蛋白广泛存在于生物体内,能够使细胞内的铁元素含量保持相对稳定且能参与机体免疫反应。近年来因细菌侵染,黑龙江林蛙(Rana amurensis)种群数量出现下降趋势,本研究探究铁蛋白基因在细菌感染的林蛙中的表达模式,期望可以为黑龙江林蛙抗细菌感染的机制研究提供参考。本研究首先采用PCR技术扩增黑龙江林蛙铁蛋白H亚基基因的编码区序列并对其进行生物信息学分析;再应用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)检测黑龙江林蛙被嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)侵染后,铁蛋白H亚基基因在其肝、脾、肾、皮肤以及肌肉组织中的转录水平变化情况;最后采用免疫荧光检测技术,分析嗜水气单胞菌侵染后,黑龙江林蛙铁蛋白H亚基蛋白表达情况。结果表明,该基因编码区长度534 bp,编码177个氨基酸;对该基因氨基酸序列进行分析,其与欧洲林蛙(R. temporaria)相应基因同源性最高,达到98.37%;RT-qPCR结果显示,铁蛋白H亚基基因在黑龙江林蛙组织中广泛存在,在嗜水气单胞菌侵染后,铁蛋白H亚基mRNA在黑龙江林蛙肝、脾、肾、皮肤以及肌肉组织中的表达均显著上调(P < 0.01)。免疫荧光检测结果发现,在感染嗜水气单胞菌后,铁蛋白H亚基蛋白在黑龙江林蛙肝和肌肉组织的胞质中均有不同程度表达。综上结果表明,黑龙江林蛙铁蛋白H亚基基因会通过上调表达来响应细菌性感染,由此推测该基因参与了黑龙江林蛙的细菌性免疫应答。     

嗜水气单胞菌外膜蛋白W 基因的表达及其免疫原性分析

从患暴发性败血病的草鱼病灶处分离鉴定了嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)Wp3菌株。以其基因组DNA为模板扩增外膜蛋白W基因(OmpW),该基因全长为865 bp,开放式阅读框(ORF)为615 bp,与标准株ATCC7966的OmpW基因的同源性为99.8%。根据ORF序列设计引物扩增OmpW成熟肽编码序列并将其插入到表达载体pQE30中,转化大肠杆菌,经诱导可表达分子量为24.7 kD的带His标签的融合外膜蛋白His-W。用此融合蛋白免疫草鱼,所得草鱼血清经ELISA分析显示呈现阳性反应,说明重组蛋白能诱导产生抗体。采用实时荧光定量PCR分析草鱼头肾组织IgM基因表达水平的变化,结果显示免疫组IgM的表达量均明显高于空白组,其中低浓度免疫组(2μg/g)与空白对照组的差异显著(P<0.05),说明融合蛋白可使草鱼产生良好的免疫应答并上调抗体基因表达、产生高效抗体。保护性实验显示,不同免疫剂量均可使免疫组获得较高保护率(57%?86%)。结果显示,重组嗜水气单胞菌外膜蛋白W可作为草鱼嗜水气单胞菌基因工程亚单位疫苗。     

山姜素对鱼源耐药性嗜水气单胞菌体外抗菌作用的研究

旨为探究山姜素对耐药性嗜水气单胞菌的体外抑菌效果及其作用机制.通过测定山姜素对嗜水气单胞菌生长、细菌形态、电导率、乳酸脱氢酶(LDH)、蛋白质代谢和DNA的影响,研究山姜素对耐药性嗜水气单胞菌的抑菌机制.山姜素对5株鱼源耐药性嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)分别为128-256μg/mL和5...     

白藜芦醇抑制嗜水气单胞菌毒力作用研究

为探索白藜芦醇(Resveratrol, Res)在水产动物细菌病防控中的应用价值, 实验以淡水养殖中重要的细菌病原嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)为研究对象, 通过设置药物浓度梯度, 检测其对嗜水气单胞菌生长、生物膜形成和溶血活性的抑制作用, 和对毒力及群感调控系统相关基因表达的影响; 同时通过人工感染异育银鲫(Carassius auratus gibelio)试验检测其对鱼体保护作用和对鱼体炎症相关因子基因表达的影响。结果显示: 白藜芦醇对嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)>1024 μg/mL; 浓度低于64 μg/mL时, 对菌株生长影响不显著; 浓度≥32 μg/mL时, 对病原菌株生物膜形成和溶血活性具有显著抑制作用(P<0.05), 且随剂量增加而增强。荧光定量RT-PCR结果分析发现白藜芦醇能引起嗜水气单胞菌群感调控系统中luxR和luxS基因分别显著上调和下调表达; 外膜蛋白基因omp表达显著下降。人工感染试验发现攻毒前两小时腹腔注射25、50和100 mg/kg白藜芦醇处理组的异育银鲫死亡率显著下降, 鱼体炎症相关的肿瘤坏死因子(TNF-α)和Ⅱ型干扰素(IFN-γ)的mRNA表达量也显著下降。研究表明药用植物大黄、虎杖等所含白藜芦醇成分能有效抑制嗜水气单胞菌毒力, 降低鱼体炎症反应的功效; 腹腔注射25—100 mg/kg白藜芦醇对感染病原菌的异育银鲫有一定保护作用。     

嗜水气单胞菌cpxRA缺失株构建及生物学特性研究

为了探讨Cpx系统在嗜水气单胞菌生长及毒力等方面发挥的作用, 利用融合PCR和基因同源重组原理, 以自杀质粒pRE112为载体构建缺失57—1879 bp序列的cpxR-A基因簇突变株 Δcpx, 然后比较缺失株和野生株在生长、生物膜形成、应激耐受及毒力等生物学特性方面的差异。普通PCR及荧光定量PCR结果验证了突变株中cpxRA基因簇片段的部分缺失, 表明突变株构建成功; 生物学特性研究结果显示, 突变株在形态、生长、生物膜形成及毒力等方面与野生株没有显著差异, 两者主要在应对高渗透压、SDS (十二烷基磺酸钠)刺激及含有EDTA (乙二胺四乙酸二钠)或多黏菌素B环境表现不同。结果表明Cpx双组分系统在嗜水气单胞菌应对外界刺激方面扮演着重要角色, 但在毒力方面则可能处于次要地位。     

嗜水气单胞菌TPS-30株丝氨酸蛋白酶基因与溶血素基因在大肠杆菌中的融合表达

嗜水气单胞菌丝氨酸蛋白酶和溶血素是该菌重要的致病因子与保护性抗原。致病性嗜水气单胞菌TPS-30株为江浙一带鱼类暴发病病原主要血清型O:9的代表株。研究利用PCR方法扩增嗜水气单胞菌TPS-30株的丝氨酸蛋白酶基因(Spe)和溶血素基因(Hly),将基因Spe和Hly通过柔性片段进行融合,并将融合片段插入pET32a的多克隆位点,构建成重组融合表达载体pET32a-Spe-Hly。将重组载体转化大肠杆菌BL21(DE3),经异丙醛-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,获得融合蛋白Spe-Hly。表达产物经SDS-PAGE检测,显示与预期大小约130kD相吻合的融合蛋白带。纯化融合蛋白并对鲫鱼进行免疫攻毒试验。结果表明,丝氨酸蛋白酶基因和溶血素基因融合表达载体构建成功,并成功获得了融合蛋白Spe-Hly,对鲫鱼的免疫保护率达81.4%。这为基因工程亚单位多价疫苗的开发提供基础。       

嗜水气单胞菌感染青鱼肝脏的蛋白质组学分析

采用同重同位素标记相对与绝对定量(iTRAQ)结合液相色谱串联质谱(LC-MS/MS) 技术, 分析嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染青鱼(Mylopharyngodon piceus)后青鱼肝脏组织的差异表达蛋白。以致病性嗜水气单胞菌菌株BCK0712注射感染健康青鱼, 24h后采集感染组和对照组青鱼肝脏, 开展蛋白质组学分析。通过数据库检索, 共鉴定到4475个肝脏组织蛋白, 从中筛选到188个差异表达蛋白, 其中表达上调的蛋白70个, 表达下调的蛋白118个。经生物信息学分析, 表明这些差异表达蛋白主要参与了补体和凝血级联反应、剪接体、细胞内吞作用、氧化磷酸化、碳代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、色氨酸代谢等通路。组织病理分析表明, 青鱼感染嗜水气单胞菌后肝脏出现了明显的病理变化, 主要表现为肝细胞边界不分明、细胞核固缩、肝板排列紊乱、有出血现象等。研究结果为进一步深入探究嗜水气单胞菌的致病机制提供了理论基础。     

三种中药的醇提液对嗜水气单胞菌的抑制作用（英文）

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是引起水产动物细菌性疾病常见的病原菌,不仅严重威胁着海产品的安全,还带来了巨大的经济损失.而中药(traditional Chinese medicines,TCM)具有天然性、多功能性、毒副作用小和抗药性低等特点.本文研究了大黄醇提液(RRR)、甘草醇提液(GRR)和金银花醇提液(LJF)对嗜水气单胞菌的作用.实验结果表明,它们对嗜水气单胞菌的最低抑菌浓度(MIC)分别是1.0 mg/mL,7.8 mg/mL和3.9 mg/mL;最小杀菌浓度分别是4.0 mg/mL,31.2 mg/mL和7.8 mg/mL.经SDS-PAGE,2-DE和蛋白质质谱(MALDI-TOF-TOF-MS)分析,发现中药醇提液抑制嗜水气单胞菌体内4种蛋白质的表达,分别是30S核糖体蛋白(S1),F0F1ATP合酶β亚基(ATPase-β),异柠檬酸裂解酶(isocitrate lyase)和烯醇酶(NSE).另外,实时荧光定量PCR结果表明,中药醇提液影响4种蛋白质的mRNA表达.实验揭示,中药醇提液通过调节S1,ATPase-β,isocitrate lyase和NSE这4种代谢酶表达而抑制嗜水气单胞菌的生长,为中药作为饲料添加剂在水产养殖中应用提供理论依据.     

嗜水气单胞菌S蛋白的提纯及特性分析

电镜观察表明,嗜水气单胞菌J-1株具有S层结构,在菌体外层呈晶格样规则排列。菌体经酸性甘氨酸缓冲液处理,S层从菌体上脱落,离心上清液即为粗提S蛋白。进一步经Sephadex G200凝胶层析和DEAE-纤维素离子交换层析纯化,获得的S蛋白呈单一多肽,分子量为51500。氨基酸组分分析结果表明,S蛋白含有天门冬氨酸等15种氨基酸,其中丙氨酸等疏水性氨基酸占36.8％。生物学活性显示,S蛋白对Vero细胞有轻微的细胞毒性,但没有溶血性,对鲫鱼和小鼠也无致死作用。用自制的嗜水气单胞菌J-1株S蛋白抗血清PM及PR和国外提供的嗜水气单胞菌TF7株S蛋白抗血清PF1分别作免疫转印和间接ELISA,检测来源于不同地区和不同动物种类的20株嗜水气单胞菌的S蛋白。结果表明,S蛋白的抗原性存在着菌株间的差异。另外,某些菌株不具有S层。     

大黄醇提物对嗜水气单胞菌抑菌活性及其机制

研究大黄醇提物对嗜水气单胞菌的抑菌活性及机制。主要采用牛津杯法和液体倍比稀释法;通过扫描电镜、SDS-PAGE、二维电泳及串联质谱等方法探讨大黄醇提物对嗜水气单胞菌的抑菌机制。结果显示,大黄醇提取物对嗜水气单胞菌有明显的抑制效果,抑菌圈为(24.5±0.2)mm,MIC和MBC均为3.91 mg/m L;在药物作用下,菌体表面变粗糙,细胞膜受损并出现破裂;在经药物处理4 h后,细菌蛋白含量明显下降(P0.05),2-DE电泳发现3个差异性蛋白。结果表明,大黄醇提物对嗜水气单胞菌的抑制作用机制是破坏其细胞膜结构及影响特定蛋白的表达。     

西伯利亚鲟源嗜水气单胞菌致病菌的分离及其全菌苗的免疫效果

从患细菌性败血症的西伯利亚鲟(Acipenser baerii)的体内分离到一株致病菌株X1,其对西伯利亚鲟的半数致死浓度(LC50)为5.62×105 cfu/ml,具有较强毒力;经ATB细菌鉴定仪生理生化鉴定和16SrDNA序列分析,菌株X1为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila);其系统发育分析表明,菌株X1与嗜水气单胞菌ATCC35654(登录号:X74676.1)的亲缘关系最近,其同源性为99%.用0.30%福尔马林灭活,将菌株X1制成灭活全菌苗,对西伯利亚鲟进行注射免疫.研究结果表明,嗜水气单胞菌X1全菌苗能够明显提高西伯利亚鲟的血清抗体水平及总蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶含量,而且在嗜水气单胞菌X1全菌苗中加入弗氏不完全佐剂,有利于进一步增强西伯利亚鲟血清抗体水平及总蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶含量.此外,嗜水气单胞菌X1全菌苗对西伯利亚鲟抗嗜水气单胞菌X1人工感染也具有较好的免疫保护作用,其对西伯利亚鲟的免疫保护率为50%,而且在嗜水气单胞菌X1全菌苗中加入弗氏不完全佐剂,嗜水气单胞菌X1全菌苗对西伯利亚鲟抗嗜水气单胞菌X1人工感染的免疫保护作用更好,其对西伯利亚鲟的免疫保护率为70%.因此,将嗜水气单胞菌X1全菌苗用于西伯利亚鲟细菌性败血症的防治具有广阔的发展前景.     

AmoA、AmoE和AmoF蛋白在嗜水气单胞菌铁载体合成中的作用研究

铁载体被认为是嗜水气单胞菌的毒力因子之一, 其由amoCEBFAGH七个基因编码, AmoCGH在前人的研究中已证实参与铁载体的合成。RT-PCR实验表明amoAEF基因的表达受到铁的调控。为进一步探究amoAEF基因的功能, 利用融合PCR和基因同源重组原理, 以自杀性质粒PRE112为载体构建基因缺失株ΔamoA、ΔamoE和ΔamoF。通过CAS平板检测实验以及arnow实验来检测野生株WT与各基因缺失突变株铁载体的合成情况, 并比较野生株与各缺失株在低铁培养基中的生长差异。结果显示, 成功构建了基因缺失株ΔamoA、ΔamoE和ΔamoF; 在富铁条件下, 基因缺失株ΔamoA、ΔamoE和ΔamoF的生长与野生株无显著性差异, 但在低铁条件下, 基因缺失株ΔamoA、ΔamoE和ΔamoF的生长能力、铁载体合成能力显著低于野生株。可见, amoA、amoE和amoF基因是嗜水气单胞菌铁载体合成的关键基因, 其缺失会导致细菌在低铁环境中的生长受到抑制。