幽门螺杆菌外膜囊泡研究进展

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)被认为是引起人类胃部疾病的元凶之一。外膜囊泡(Outer Membrane Vesicles,OMVs)是由细菌外膜自发脱落而形成的囊泡状结构,其具有细菌外膜多数成分,包括外膜蛋白、多糖、脂质以及其他蛋白组分。越来越多的研究正在关注外膜囊泡在幽门螺杆菌感染、发生、发展过程中的作用。同时,研究表明幽门螺杆菌外膜囊泡作为疫苗,在防治幽门螺杆菌感染中也展现了良好的应用潜力。因此,本综述总结了目前关于幽门螺杆菌外膜囊泡组成成分的研究,并讨论了外膜囊泡在幽门螺杆菌存活和致病机制中的作用,以及外膜囊泡在幽门螺杆菌感染治疗中发挥的作用。     

细菌外膜囊泡在疫苗领域的研究进展

细菌外膜囊泡是一种主要由革兰阴性菌在其生长过程中正常分泌的球状物质。这种球状小泡在细菌的生存和信息传递中起到了重要的作用。同时,由于这种球状小泡携带大量的细菌毒力相关蛋白,并且不具有复制的能力。因此,是一种良好的潜在疫苗候选抗原。目前,关于细菌外膜囊泡的构成成分、分泌机制、生物学作用等方面的研究已非常广泛。同时,利用细菌外膜囊泡作为主要抗原的疫苗产品也已面世。现就细菌外膜囊泡的结构研究以及细菌外膜囊泡在疫苗领域的研究作一概述,以期为进一步推动细菌外膜囊泡疫苗的研发提供更多的参考。     

嗜水气单胞菌bamA、bamB、bamD突变株的构建及其对外膜蛋白转运的影响

革兰氏阴性细菌的BAM(β-barrel assembly machinery)系统一般由BamA-E等5个亚基组成,以β-桶状外膜蛋白的结构对细菌的转运和正确折叠中起重要作用。目前对于BAM系统的研究大多集中在大肠杆菌、脑膜炎双球菌等细菌中,而在其他细菌中的相关功能还有待进一步研究。以嗜水气单胞菌为研究对象,首先利用同源重组技术,分别构建完成bamA、bamB、bamD的缺失突变株。尔后,利用SDS-PAGE检测技术对相应突变株差异外膜蛋白进行比较,并对这些差异蛋白进行质谱分析,共鉴定到7个差异蛋白,其中5个为外膜蛋白,2个为位于内膜上的蛋白酶。此外,还通过Western blotting对部分突变株外膜蛋白的表达进行验证。研究结果发现,嗜水气单胞菌BAM系统的突变不仅改变了其外膜蛋白表达,还影响了微生物的蛋白转运进程;且在系统中不同亚基对不同外膜蛋白的转运和表达效果也有所不同,结果提示了嗜水气单胞菌BAM转运系统的不同亚基存在特定外膜蛋白转运的特性。     

革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白体外折叠的研究进展

除了细胞质膜,革兰氏阴性细菌细胞还有一层组成细胞壁的外膜(Outer Membrane)。膜蛋白是外膜的主要组成成分之一,绝大多数外膜蛋白是由反向平行的β-折叠(β-Strands)通过相邻的氢键结合形成的β-桶状结构蛋白(β-Barrel Proteins)。这些蛋白既可作为通道蛋白、转运蛋白、酶、受体、毒力因子,也可作为结构蛋白发挥稳定外膜的重要作用,它们是否正确折叠并整合到外膜对革兰氏阴性细菌的生存至关重要。大多数外膜蛋白易于重组表达和体外重折叠(in vitro refolding),并且折叠状态可通过多种方法测定,因此β-桶状结构外膜蛋白被当着模式蛋白来研究各类生物和非生物因子对膜蛋白折叠的影响,是膜蛋白研究的一大热点。本文将从β-桶状结构外膜蛋白体外折叠的研究方法和影响折叠的因素角度对近年相关研究进展进行综合述评,最后总结了外膜蛋白体外折叠模式,并结合作者的相关研究结果和观点对该领域的研究前景进行了展望。     

革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白折叠与组装的研究进展

β-桶状结构外膜蛋白是革兰氏阴性细菌细胞外膜层的主要组成部分,在营养吸收、维持外膜完整性、病原菌致病性及多重耐药性等方面发挥着重要的作用,对细菌的存活至关重要。详细了解这些蛋白的合成、折叠与组装到外膜的过程在增加筛选抗病原菌药物靶位、增强有益菌的生物活性等方面具有重要意义。本文对近年来革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白的合成、转运、折叠及组装到外膜过程的研究结果进行了综合论述,重点叙述了β-桶状结构外膜蛋白组装复合体的研究进展,并在此基础对这一类蛋白的折叠与膜整合过程提出一些新的见解,便于读者快速、全面了解该领域的最新发现和发展。     

革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白折叠与组装的研究进展

摘要:β-桶状结构外膜蛋白是革兰氏阴性细菌细胞外膜层的主要组成部分,在营养吸收、维持外膜完整性、病原菌致病性及多重耐药性等方面发挥着重要的作用,对细菌的存活至关重要。详细了解这些蛋白的合成、折叠与组装到外膜的过程在增加筛选抗病原菌药物靶位、增强有益菌的生物活性等方面具有重要意义。本文对近年来革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白的合成、转运、折叠及组装到外膜过程的研究结果进行了综合论述,重点叙述了β-桶状结构外膜蛋白组装复合体的研究进展,并在此基础对这一类蛋白的折叠与膜整合过程提出一些新的见解,便于读者快速、全面了解该领域的最新发现和发展。     

细菌外膜泡与致病性的关系

多种革兰阴性菌在其对数生长期可产生外膜泡,它是外膜的最新合成部分,不含肽聚糖,内膜和细胞质成分,其主要化学成分是脂多糖,外膜泡的形成与脱落实质是活菌释放内毒素的一种方式,此外,它还能作为一些细菌毒素的载体。外膜泡具有蛋白水解酶活性,能增强细菌的粘附力,并赋予细菌抵抗宿主血清杀菌的能力。它还具有防御作用,细菌通过释放外膜泡可摆脱吸附的噬菌体,外膜泡的多种生物学活性使细菌的致病性大大增强,是一种重要的毒力因子。     

细菌外膜蛋白参与革兰氏阴性细菌对异丙醇耐受的调节

细菌外膜蛋白与细菌对异丙醇耐受关系密切,但迄今为止尚未见相关研究.本文首先采用基于双向电泳(two dimensional electrophoresis,2-DE)的蛋白质组学技术,研究E.coli K-12 BW25113在有无异丙醇条件下外膜蛋白表达的差异.结果发现,外膜蛋白LamB、FadL和OmpC以及OmpT、Tsx、OmpA和OmpF在异丙醇应激条件下表达量分别上调和下调.然后通过基因敲除、补救和高表达等功能基因组学的方法,探讨这些功能外膜蛋白在异丙醇应激耐受中所起的作用,发现LamB、OmpA和OmpC在E.coli K-12 BW25113对异丙醇耐受过程中起到更重要的作用.最后,对EnvZ/OmpR双组分信号转导系统在对异丙醇耐受中的作用进行了研究,证实EnvZ/OmpR双组分信号转导系统确实参与细菌对异丙醇的耐受.因此,外膜蛋白的改变和EnvZ/OmpR双组分信号转导系统的调节是革兰氏阴性细菌对异丙醇耐受的一种重要机制。     

重组绿脓杆菌外膜蛋白OprF的表达、纯化及多克隆抗体制备与鉴定

绿脓杆菌外膜蛋白Opr F可有效激活机体的免疫机制对抗细菌的感染,在疫苗上有很好的应用前景。采用分子克隆方法获得绿脓杆菌外膜蛋白Opr F表达菌株;利用SDS-PAGE电泳切胶纯化、尿素梯度复性获得Opr F蛋白,免疫小鼠制备Opr F蛋白多克隆抗体。ELISA法表明,Opr F抗血清滴度达1∶12 800倍,Western blotting证实抗血清具有很好的特异性。通过DNAMAN软件对Opr F序列同源性分析发现其C端在不同细菌间存在较高同源性;采用MEGA软件对Opr F的系统发生分析发现假单胞菌属细菌的亲缘关系高于其它属细菌。     

革兰氏阴性菌血红素载体蛋白Hemophore的结构及作用机制

血红素作为宿主体内最丰富的铁离子来源,是致病菌营养竞争的主要目标,尤其对于血红素自身合成途径部分丧失的细菌。革兰氏阴性菌血红素转运系统由血红素载体蛋白(Hemophore)、外膜血红素受体、TonB-ExbB-ExbD复合物、ABC转运体等组成。Hemophore是存在于细菌细胞膜上或分泌到胞外环境中的一种蛋白。它能从宿主血红素结合蛋白中捕获血红素并将其传递给外膜受体。目前,在不同革兰氏阴性菌中已发现3种类型的Hemophore,分别是HasA、HxuA和HmuY型。本文将详细描述这3种Hemophore捕获血红素及与外膜受体相互作用的机制,以期为进一步研究其他细菌血红素载体蛋白的功能及作用机制奠定基础。     

肺炎克雷伯菌五种外膜蛋白研究进展

细菌的外膜蛋白是一种常见的毒力因子,同时也是控制抗菌药物进入细菌体内的重要通道.近年来,随着肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KP)毒性和耐药性的增强,受感染人群和感染率逐年增长.为了减少感染,多采取诸如制备相关抗耐药菌药物、蛋白疫苗等预防治疗措施.该文主要针对肺炎克雷伯菌五种重要的外膜蛋白Om...     

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。     

鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白生物学特性研究

血清2型鸭疫里默氏杆菌强毒菌株体外传200代获得了无毒力无免疫原性菌株,采用超声波裂解和超速离心法提取二株菌的外膜蛋白, 以比较分析鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白的生物学特性。电镜观察细菌超微结构显示传代菌株外膜膜密度降低, 外膜泡的数量明显减少, 细胞质不均匀、内有空泡产生;免疫印迹结果表明二株菌的外膜蛋白免疫原性多肽存在明显区别;原代菌株的外膜蛋白仅与2型RA抗体出现特异性凝集, 而传代菌株的外膜蛋白与 1、2、10与11型RA抗体均出现凝集;二株菌的外膜蛋白均可诱导雏鸭产生抗体, 但原代菌株外膜蛋白诱导雏鸭产生抗体滴度显著高于200代次菌株;原代菌株外膜蛋白免疫鸭对同源RA菌株的攻击可产生100%的免疫保护, 而传代菌株外膜蛋白免疫鸭对同源RA菌株的攻击不产生免疫保护。序列分析显示两者的外膜蛋白A同源性达到99.9%。结果表明强毒菌株的外膜蛋白为良好的亚单位疫苗候选, 体外连续传代对RA外膜蛋白生物学特性影响显著。     

鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白生物学特性研究

血清2型鸭疫里默氏杆菌强毒菌株体外传200代获得了无毒力无免疫原性菌株,采用超声波裂解和超速离心法提取二株菌的外膜蛋白, 以比较分析鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白的生物学特性。电镜观察细菌超微结构显示传代菌株外膜膜密度降低, 外膜泡的数量明显减少, 细胞质不均匀、内有空泡产生;免疫印迹结果表明二株菌的外膜蛋白免疫原性多肽存在明显区别;原代菌株的外膜蛋白仅与2型RA抗体出现特异性凝集, 而传代菌株的外膜蛋白与 1、2、10与11型RA抗体均出现凝集;二株菌的外膜蛋白均可诱导雏鸭产生抗体, 但原代菌株外膜蛋白诱导雏鸭产生抗体滴度显著高于200代次菌株;原代菌株外膜蛋白免疫鸭对同源RA菌株的攻击可产生100%的免疫保护, 而传代菌株外膜蛋白免疫鸭对同源RA菌株的攻击不产生免疫保护。序列分析显示两者的外膜蛋白A同源性达到99.9%。结果表明强毒菌株的外膜蛋白为良好的亚单位疫苗候选, 体外连续传代对RA外膜蛋白生物学特性影响显著。     

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。     

抗生素诱导革兰阴性菌外膜囊泡产生及发挥生理作用的机制

外膜囊泡是革兰阴性菌分泌的一种球形纳米颗粒,由外膜及其所含成分组成,是细菌在外界压力条件下分泌的具有生理活性的特殊结构。外界压力如抗生素、缺氧等可触发细菌释放外膜囊泡,甚至在正常生长周期中,一些革兰阴性菌也会释放囊泡。外膜囊泡与细菌的多种生理过程相关,如应激反应、毒素传递、致病、细胞间通讯、免疫调节、基因水平转移及维持微生物群稳态等。在使用抗生素治疗过程中,尤其是当人体微生物群处于低剂量抗生素环境时,细菌会大量分泌外膜囊泡。在肠道中,外膜囊泡释放后会通过多种机制刺激肠道而引发多种炎症。本文综述了外膜囊泡的产生、结构及生理作用,提出抗生素治疗不但会破坏人体正常菌群而导致菌群失调,还会诱导细菌产生大量外膜囊泡而引发慢性炎症。噬菌体治疗不破坏正常菌群,特异性杀灭细菌时也不引起外膜囊泡的产生,因此开发使用噬菌体靶向治疗细菌感染将大大减少不良反应。     

放线共生放线杆菌粗糙型与光滑型菌落的主要外膜蛋白

目的：观察放线共生放线杆菌粗糙型与光滑型菌株菌体蛋白表达上的差异。方法：聚丙稀酶胺凝胶电泳观察两型细菌全细胞蛋白及超高速离心提取的细菌主要外膜蛋白差异。结果：全细胞蛋白电泳两型细菌蛋白带无明显差异;提取的主要外膜蛋白电泳粗糙型存在18、29、45kDa蛋白带,实验室参考菌株不存在,临床光滑型菌株存在少量,光滑型实验室参考菌株存在的蛋白带在所有实验菌株中均存在。结论：18、29、45kDa蛋白带可能与放线共生放线杆菌粗糙型菌株相关。     

光合细菌对鲤养殖水体生态系统的影响

光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)是一种不放氧光合作用的细菌总称,近年来,光合细菌在理论和应用上都受到了广泛的重视,一方面由于它是研究光合作用的理想材料,另一方面,它又有广泛的应用价值.光合细菌在处理高浓度有机废水,生产单细胞蛋白,水产养殖和禽畜饲养,改善植物营养状况等方面已有不少报道1-4,本文研究了光合细菌在鲤养殖水体中的增殖和分布规律以及它对水体中异养细菌、浮游动物及水质的影响,以阐明光合细菌在该生态系统中的作用.       

疏水性物质外膜通道蛋白及应用研究进展

疏水性物质外膜通道蛋白是G-细菌特有的摄取胞外疏水性物质的通道,与G-细菌降解疏水性有机污染物密切相关。该文对已发现的两类疏水性通道蛋白进行了综述,重点概括了这两类通道蛋白的结构、运输底物和机理以及它们的应用。另外还展望了类似通道蛋白的鉴定以及利用此类通道蛋白构建全细胞催化系统在环境修复中的应用。     

Tol-Pal系统在细菌分裂中的作用机制

二分裂是细菌繁殖的重要方式,细菌细胞膜各层于时空上协调内陷在细菌二分裂过程中发挥着关键作用。细菌细胞质膜层和肽聚糖层的内陷由细菌分裂体来驱动;而革兰阴性菌(Gram-negative bacteria,简称G~-菌)外膜的内陷则是通过与肽聚糖层连接的外膜脂蛋白而被动牵拉形成。质子动力偶联的Tol-Pal系统,不仅在G~-菌外膜稳定性中发挥作用,而且在细菌细胞分裂中也发挥着关键性的作用。Tol-Pal系统构成了G~-菌中分裂装置的动态复合体,G~-菌分裂收缩时,在质子动力的驱动下Tol-Pal复合体促使肽聚糖相关脂蛋白Pal在分裂位点聚集,建立瞬时跨膜连接,牵拉分裂位点的外膜随着肽聚糖层和内膜层中部的收缩而内陷。现就Tol-Pal系统在细菌分裂中的作用作一总结,以便深入理解tol-pal突变菌的不同表型,为细菌分裂抑制剂的研发提供理论依据。