革兰氏阴性菌AcrAB-TolC多药外排泵结构数据对抑制剂研发的启示

革兰氏阴性菌的多重耐药性已成为全球广泛聚焦的问题。近年研究发现,耐药结节细胞分化(resistance-nodulation-cell division,RND)家族外排泵的过表达,与革兰氏阴性菌的多重耐药性密切相关。在RND家族中,广泛存在于革兰氏阴性菌中的AcrAB-TolC外排泵被认为是导致多重耐药性的主要原因之一。为了开发有效的抑制剂,需要对AcrAB-TolC外排泵的结构有一个清晰的认识。以往对该外排泵结构的研究主要局限于体外采用X射线晶体学技术或冷冻电镜单颗粒分析技术来解析其单个组分或全泵的结构。细胞冷冻电子断层扫描技术为揭示AcrAB-TolC外排泵在天然细胞膜环境中的组装和运行机制提供了新的见解,本文综述了AcrAB-TolC不同层级的结构数据在研发外排泵抑制剂方面的贡献。     

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。     

细菌多药外排系统的研究进展

目前各种细菌的耐药性问题已引起了科学家们的广泛关注,细菌的多药外排系统是引起细菌多药耐药的主要原因之一。本文着重介绍了与多药耐药相关的两大类多药外排系统(ABC型多药外排系统和次级多药外排系统)各家族成员的结构特点、表达调控和底物范围,以及解决多药外排系统引起耐药性的几项措施。     

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。     

外排泵介导鲍曼不动杆菌耐药性的研究进展

目的鲍曼不动杆菌的多重耐药性问题日趋严重,该菌外膜上外排泵过表达是导致其耐药性的重要机制。详尽地研究多药外排泵的机制以及寻找阻断其功能的外排泵抑制剂,将为多耐药鲍曼不动杆菌的治疗开辟新的路径。本文就近年来鲍曼不动杆菌外排泵的研究现状进行综述,着重描述多药外排泵RND家族的耐药谱特征及其表达调控机制,同时,还阐述了MFS和MATE家族外排泵的研究进展。     

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.     

肠杆菌科AcrAB多药外排泵分子演化分析

目的：分析肠杆菌科AcrAB多药外排泵的分子演化规律,为多药耐药性病原菌的防治提供基础数据。方法：从NCBI获得肠杆菌科物种AcrAB多药外排泵相关蛋白和核酸序列,采用分析软件,分析肠杆菌科物种AcrAB多药外排泵相关序列。结果：在肠杆菌科各物种AcrA、AcrB和AcrR与大肠埃希氏菌同源性在55%、75%和43%以上。AcrA保守位点分散,在N端和C端较少,在分子一级结构中段较多。AcrB跨膜序列保守性较高,与质子转移相关的三个位点D407、D408和K940以及稳定这三者结构的T978在肠杆菌科完全保守,其一级结构上相邻位点也保守。AcrR序列整体保守性较低,但HTH区域保守性高。与AcrR结合的回文结构及周围序列保守性高,在＂茎＂结构中仅存在一个氨基酸的差异。结论：AcrAB多药外排泵在肠杆菌科中广泛存在,有一定的保守性。分析肠杆菌科AcrAB多药外排泵有助于病原菌多药耐药性的防治。     

外排泵介导肺炎克雷伯菌耐药的研究进展

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是重要的条件致病菌,近年来肺炎克雷伯菌感染在医院内感染中所占的比率持续上升,耐药率也不断攀升,这给临床治疗带来极大的困难。肺炎克雷伯菌发生耐药的重要机制之一就是其细胞膜上存在的外排泵系统,它们将渗入细菌体内的药物不断泵出,导致菌体内的药物浓度过低,不足以发挥抗菌作用。本文主要针对外排泵介导肺炎克雷伯菌的耐药现状,外排泵的分子结构和基因调节,外排泵抑制剂以及传统中药在耐药菌治疗方面的应用等做系统性梳理,以期为临床治疗耐药肺炎克雷伯菌提供一些新思路。     

瞄准肿瘤干细胞多药耐药性基因的靶向治疗策略

肿瘤干细胞(TSC)的学说得到了越来越多人的认可,而且多种TSC已被鉴定。当前TSC研究的重点之一是靶向治疗问题。有多项实验结果支持,TSC高表达ABC转运体是其多药耐药性的重要原因,因此,靶向TSC的ABC转运体在肿瘤化疗中起着关键作用。我们总结了靶向治疗TSC的ABC转运体的研究概况、存在问题及解决策略,以期在该领域研究能有更快进展。     

细菌AcrAB-TolC型外排泵中AcrA蛋白的进化分析

研究不同耐药细菌AcrAB-Tolc型外排泵中关键蛋白AcrA的序列,针对其保守及非保守氨基酸残基进行该类蛋白的进化分析,构建蛋白进化树。收集来源于不同细菌的已知序列的AcrA蛋白,去除冗余并进行序列比对之后,根据其序列比对结果的相似性、氨基酸残基的保守性研究其进化特征。结果表明,不同细菌的AcrA蛋白部分氨基酸残基具有高度的保守性,这与其实现生物学功能有关,非保守区域是主要的进化区域。可为不同菌株的进化提供参考,同时为以AcrAB-Tolc型外排泵为靶标的新药研究提供相关数据。     

肿瘤多药耐药性中的ABC转运蛋白及其调节

ABC转运蛋白是一类利用ATP水解能量,逆浓度方向将一系列化合物转运通过膜结构的膜蛋白,这一类蛋白能转运离子,糖,氨基酸,维生素,多肽,多糖,激素,脂类及生物异源物质.P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白(MRP)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP)等ABC转运蛋白还具有转运抗癌药物的能力,因此对化疗的有效性有负面的影响.近年来,许多研究涉及到如何逆转由ABC转 运蛋白引起的肿瘤多药耐药性.本文概述了近年来在蛋白水平,mRNA水平或DNA水平上对ABC转运蛋白调控的研究.     

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。     

半分子转运蛋白ABCG2的肿瘤多药耐药性研究及其应用

肿瘤常对临床上传统使用的多种化学治疗显示其内源性或获得性的药物耐受性即多药耐药性(multidrug resistance,MDR)．这种多药耐药性主要是由一类称为ABC(ATP-binding cassette)转运体蛋白超家族的跨膜蛋白引起的,它们结合并利用水解ATP提供的能量来转运药物,导致肿瘤细胞呈现抗药性．半分子转运蛋白ABCG2是近年来才发现的可归于ABC转运体大家族中的一个新成员,在肠、肝、胎盘和血脑屏障等部位大量表达,与全分子转运蛋白如P-gp (P-glycoprotein)和多药耐药蛋白(multi-drug resistance protein,MRP)相似,可以主动地把具有不同化学结构和作用于细胞内不同靶位点的化疗药物泵出胞外,从而引起肿瘤对多种抗癌药物(包括最新开发的药物)产生抗性．最近的一些十分有趣的研究还表明,ABCG2可能与干细胞分化状态和保护干细胞发育过程中免受周围环境的影响有关,而且还发现,它在侧群骨髓和神经干细胞内大量存在,因此,ABCG2可能在基因治疗中作为选择性的蛋白质标记正受到研究者们的极大关注．同时,ABCG2的单核苷酸多态性影响其结合并转运不同的底物/药物．鉴于ABCG2在肿瘤抗药性研究中的重要性以及它的一些新功能的初步研究表明,对ABCG2的生物学功能和作用机理以及在医学实践中的应用研究必将受到更大的关注．主要阐述了半分子ABC转运蛋白ABCG2的发现、重要的生化特性和生理功能及其相关的新研究进展和问题．     

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   

重组细菌多药外排泵AcrAB-TolC的转运功能和动态组装

【背景】多药外排泵多以膜蛋白复合体形式存在,是导致细菌耐药性的重要原因。外排泵的转运功能和组装过程对于细菌耐药性和药物研发具有重要意义。【目的】以多药外排泵耐药结节细胞分化家族(resistance-nodulation-division family, RND)的重要成员AcrAB-TolC复合体为对象,研究其转运活性和体外组装特性。【方法】基于大肠杆菌AcrAB-TolC复合体基因序列,分别构建含有acrA、acrB、tolC基因的重组质粒,表达和纯化复合体各亚基,利用荧光光谱、等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry,ITC)等技术分析复合体及亚基的转运功能、亚基与底物的相互作用,以及亚基间的相互作用和动态装配。【结果】实现了AcrAB-TolC复合体各组分的表达和纯化(纯度>98%),证实表达有各组分的活细胞提高了对于溴化乙锭(ethidium bromide,EB)的转运活性,并发现群体感应效应信号分子N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL)能够抑制AcrB、TolC对于EB的转运活性。ITC结果进一步证实了C6-HSL与AcrB、TolC的相互作用。ITC结果还显示AcrA分别与AcrB、TolC之间存在明显的相互作用,而AcrB与TolC之间无明显的相互作用。在体外装配实验中观测到AcrAB-TolC亚基的单分子荧光强度随时间增加,证实了复合体亚基在膜上的动态组装过程。【结论】实现了AcrAB-TolC外排泵及亚基的表达和纯化,证实了AcrAB-TolC对底物的转运活性及与底物的相互作用,观察到AcrAB-TolC的动态组装过程。以上结果为研究多药外排泵导致的细菌耐药性及抗菌策略具有重要意义。     

小分子功能化的金纳米粒子对革兰氏阴性多药耐药细菌的抗菌特性

【目的】研究大肠杆菌tRNA合成底物类似物4,6-二氨基-2-巯基嘧啶功能化的金纳米粒子(gold nanoparticles,AuNPs)对革兰氏阴性多药耐药细菌的抗菌特性。【方法】以4,6-二氨基-2-巯基嘧啶为表面配体合成AuNPs,采用肉汤稀释法测定其对4种临床分离的革兰氏阴性多药耐药细菌的最低抑菌浓度(MIC)。通过不同浓度AuNPs处理后经平板计数绘制不同菌株的时间-杀菌动力学曲线。以铜绿假单胞菌为代表菌株,采用激光共聚焦显微镜、透射电子显微镜和凝胶电泳分析AuNPs对细菌细胞组分的损伤。通过亚致死浓度反复诱导评估细菌对AuNPs的耐药性演化。并以MTT实验初步评估了AuNPs对哺乳动物细胞的生物相容性。【结果】4,6-二氨基-2-巯基嘧啶介导的AuNPs平均粒径为6.8nm,zeta电位为+38.4mV。该AuNPs对4种临床分离的革兰氏阴性多药耐药细菌均表现出时间和浓度依赖的抗菌活性,MIC值介于4–8μg/mL之间。抗菌机制研究显示AuNPs主要通过诱导细菌细胞膜损伤和DNA断裂导致细菌死亡。耐药性演化评估发现细菌在为期30d的反复诱导下也基本不会对该AuNPs产生耐...     

肿瘤多药耐药与自噬、DNA修复和肿瘤干细胞相关的分子机制研究进展

肿瘤多药耐药(multi-drug resistance,MDR)所导致的化疗失败,依旧是肿瘤治疗中存在的难点。虽然针对MDR,已经成功开发了三代靶向三磷酸腺苷结合盒转运体(ATP binding cassette transporter,ABC)的抑制剂,也有MDR调节剂和化学增敏剂,多功能纳米载体和RNA干扰等方法可有效逆转MDR,但是由于肿瘤多药耐药机制的复杂性,MDR依然是肿瘤治疗中面临的难题。将从目前研究比较集中的ABC转运体异常表达; DNA损伤修复的改变和细胞凋亡的异常;自噬诱导与耐药及肿瘤干细胞与耐药等四方面入手,针对目前MDR机制的研究进展做一综述,旨在为MDR的研究提供思路和方法。     

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。     

部分革兰氏阴性菌胞外功能 sigma因子结构与调控铁离子的利用机制

铁离子是大多数细菌生存所必需的一种营养物质,但摄入过多的铁离子也会对细菌造成损伤。因此,细菌对铁离子的摄取受到严格调控。革兰氏阴性菌对铁离子的摄取主要受Fur (ferric uptake regulator) 蛋白和σ（sigma）因子的调控。σ因子是RNA聚合酶的可解离亚基,能使RNA聚合酶结合到基因的启动子区域,从而引起基因转录。因此,σ因子在原核生物转录起始过程中必不可少。细菌中存在多种σ因子,参与铁离子调控的σ因子即是胞外功能σ因子（extra cytoplasmic function sigma factor, ECF sigma factor）。通常,胞外功能σ因子活性可被抗σ因子（anti sigma factor）抑制。当受到外界环境信号的刺激,σ因子与抗σ因子解离,从而使σ因子活化并结合RNA聚合酶核心酶形成全酶,引起目的基因的转录。本文将就胞外功能σ因子在σ因子家族中的分类地位、结构特点以及对3价铁离子和血红素的转运调控机制作一综述。     

抗利福平结核分枝杆菌的多药耐药性调查

The correlation between rifampin resistance and multiple drug resistance in 236 clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis was investigated in this thesis. It has found that 99.4% of the strains with rifampin resistance were multidrug-resistant strains and 89% of the multidrug-resistant strains were resistant to rifampin. This result showed that the rifampin resistance of Tuberculosis baccilli could be used as the marker of multidrug resistance of Mycobacterium tuberculosis.