结核分枝杆菌ESX分泌系统研究进展

在结核分枝杆菌中存在能够使某些蛋白通过其高度疏水和通透性极差的细胞壁的分泌系统,其中ESX-1分泌系统负责ESAT-6（early secreted antigenic target of 6 kD）和CFP-10（culture filtrate protein of 10kD）的分泌．这两种蛋白能够形成1：1的二聚体结构,并且是结核分枝杆菌重要的毒力因子．近年来陆续发现其他一些蛋白也由ESX-1分泌系统所分泌．在结核分枝杆菌中还存在其他4种类似ESX-1的分泌系统ESX-2～ESX-5．ESX分泌系统也在其他革兰氏阳性菌和放线菌中被发现,有学者按照公认的术语称其为Ⅶ型分泌系统．本文综述了结核分枝杆菌ESX分泌系统的组成和分子机制,以及分泌蛋白与宿主的相互作用等方面的研究进展．     

结核分枝杆菌ESX-1分泌蛋白EspB结构和功能分析

结核分枝杆菌作为肺结核病的病原菌,在人类中致死率远高于其他病原菌.结核分枝杆菌具有特殊的疏水性细胞壁结构,这种致密的细胞壁结构帮助结核分枝杆菌抵御外界环境压力和来自宿主细胞的毒素.同时,它利用特殊的分泌系统将体内的毒力蛋白输出体外,ESX-1分泌系统就是其中之一.结核分枝杆菌ESX-1系统在结核分枝杆菌进入宿主细胞吞噬小体、逃逸至细胞质以及杀死吞噬细胞这些过程中发挥重要作用.研究表明,在结核分枝杆菌内膜上存在一个由多亚基组成、旨在帮助结核分枝杆菌向外输送分泌蛋白的分泌装置.在这个分泌装置的帮助下,结核分枝杆菌重要的毒力蛋白ESAT-6跨内膜向外分泌,EspB也通过这个内膜上的分泌装置被转运至胞外.EspB存在于静置培养的结核分枝杆菌的胶囊层中,也可在振荡培养的结核分枝杆菌的培养液中被检测.通过X射线晶体衍射分析,我们解析了EspB的晶体结构,相比于其他同源结构,发现了EspB的不同构象,即EspB单体能够自组装成为七聚体的规则结构,联系其与毒力因子ESAT-6具有共分泌的特点,七聚体构象的发现为解释EspB在结核分枝杆菌向外分泌蛋白的过程中发挥的作用提供线索,即EspB具有锚定在结核分枝杆菌胶囊层中,作为运输ESAT-6的孔道而存在的可能.     

表达结核分枝杆菌CFP10基因的重组腺病毒对A549细胞炎性因子的影响

通过构建表达结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis,Mtb）CFP10基因的重组腺病毒,探讨CFP10蛋白对A549细胞炎性因子表达的影响。采用酶切、连接的方法将CFP10编码基因插入到腺病毒穿梭质粒pShuttle-AdV4中,构建重组穿梭质粒pShuttle-AdV4-CFP10,重组穿梭质粒经测序验证后和骨架质粒pGP-Ad-Pac Vector经限制性内切酶PacⅠ酶切线性化后共转染至HEK 293A细胞中进行病毒包装,获得重组腺病毒AdV4-CFP10,经定量PCR和Western blot验证后进行病毒扩增,CsCl密度梯度离心纯化获得高纯度的重组腺病毒。AdV4-CFP10感染Ⅱ型肺泡上皮细胞A549,利用荧光定量PCR和ELISA技术检测A549细胞中细胞因子IL-1α、IL-6、IL-8和TNF-α等的表达水平,初步探究CFP10对A549细胞炎性因子分泌的影响。成功构建了表达结核分枝杆菌CFP10基因的重组腺病毒AdV4-CFP10,AdV4-CFP10转染至A549细胞后,与空病毒相比,过表达CFP10显著上调A549细胞炎性因子的分泌水平。为进一步深入研究结核分枝杆菌CFP10蛋白对A549细胞炎性反应的调控机制提供参考。     

脓肿分枝杆菌MBT结构鉴定与比较演化分析

【背景】作为临床最常见的非结核条件致病分枝杆菌,脓肿分枝杆菌(Mycobacteroides abscessus)因其天然、多耐药等特性成为目前临床治疗的一大挑战。作为分枝杆菌限制性营养元素——铁摄取的关键系统,分枝杆菌素(mycobactin,MBT)、羧基分枝杆菌素(carboxymycobactin,cMBT)与病原分枝杆菌的毒力、耐药等密切相关。【目的】丰富分枝杆菌MBT、cMBT结构数据,探究MBT在致病分枝杆菌起源过程中的演化规律。【方法】在MALDI-TOF-MS与FT-MS/MS解析脓肿MBT、cMBT结构的基础上,进一步开展其活性分析与生物合成基因簇比较基因组分析。【结果】虽然脓肿分枝杆菌MBT、cMBT母核修饰模式与海洋分枝杆菌最相似,R1、R2、R3、R5等位置的修饰完全相同,而且脂肪酸链均位于R4位置;但脂肪酸链长度不同[C10-17 (MBT)、C4-8 (cMBT)],为新结构。Fe-cMBT不仅以浓度依赖方式促进脓肿分枝杆菌生长,而且利用效率显著高于FeCl₃,相关结果表明MBT-cMBT是脓肿分枝杆菌高效获取铁元素的关键系统。与MBT结构结果一致,mbt-1基因簇共线性分析及mbt-1、mbt-2系统发育分析结果均表明脓肿分枝杆菌与海洋分枝杆菌(M.marinum)亲缘关系最近,而非结核分枝杆菌(M.tuberculosis)或耻垢分枝杆菌(M.smegmatis) (基于16S rRNA基因序列分析)。进一步分析发现,M.marinum、M.tuberculosis、M.bovis等病原分枝杆菌脂肪酸链长度变化范围仅4 C,而M.abscessus、M.fortuitum、M.avium和M.smegmatis等条件致病与非致病菌的脂肪酸链长度变化范围为7-11 C,暗示MBT同系物脂肪酸链长度变化范围与分枝杆菌不同生活方式、环境之间可能存在关联。【结论】作为获取铁元素的关键系统,具有独特结构的脓肿分枝杆菌MBT-cMBT在致病、耐药等方面的作用及起源、演化规律值得深入研究。     

结核分枝杆菌海藻糖磷酸磷酸酶诱导小鼠体液和细胞免疫应答

目的 研究结核分枝杆菌(M．tuberculosis)海藻糖磷酸磷酸酶(TPP)诱导小鼠体液和细胞免疫。方法 差速离心分离结核分枝杆菌H37Rv和卡介苗(BCG)的各细胞组分,通过Western杂交检测抗原TPP在结核分枝杆菌H37Rv和BCG中的亚细胞定位情况。分别用5×10~6CFU的BCG和50μg的TPP蛋白免疫C57BL/6小鼠,检测小鼠血清中抗TPP的IgG1和IgG2a抗体效价。取免疫小鼠的脾细胞,体外抗原刺激,用酶联免疫斑点试验(ELISPOT)检测γ干扰素(IFN-γ)分泌细胞。结果 TPP亚细胞定位于结核分枝杆菌H37Rv和BCG的胞壁和细胞膜组分。TPP蛋白免疫后小鼠产生的TPP特异性IgG1和IgG2a抗体效价明显高于BCG免疫小鼠,并且IgG2a的抗体效价高于IgG1。体外抗原刺激TPP蛋白和BCG免疫小鼠的脾细胞,都能诱导较高的IFN-γ分泌。结论 结核分枝杆菌细胞壁蛋白TPP能诱导小鼠Ⅰ型辅助性T细胞介导的免疫反应,可作为抗结核疫苗的候选抗原。     

结核分枝杆菌感染对NLRP3炎性小体活化的调控作用研究进展

结核病(tuberculosis,TB)是一种主要由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染引起的世界范围内影响广泛的细菌性疾病.巨噬细胞通过细胞表面表达的多种受体感知进而吞噬Mtb.Mtb侵染巨噬细胞时,ESX-1等分泌系统会激活以NLRP3为代表的炎性小体,并促进下游IL-1...     

酸性区3融合重链促进基于蛋白质内含子的双载体B域缺失型凝血因子Ⅷ转基因表达

最近的研究表明,蛋白质内含子(intein)介导的B区缺失型凝血因子Ⅷ (BDD-FⅧ)的轻链和重链剪接可顺式促进后者的分泌,而且剪接反应在细胞内、外均可发生．为进一步提高基于蛋白质内含子的双载体转BDD-FⅧ基因的功效,将具有促进重链分泌作用的位于Pro¹⁶⁴⁰～Ser¹⁶⁹⁰的酸性区3(acidic region-3,AR-3)引入重链,检验对蛋白质内含子剪接的BDD-FⅧ蛋白分泌和活性的影响．用融合蛋白内含子的附加ar-3重链(HCAR3IntN)基因和轻链(IntCLC)基因共转染培养的HEK293细胞,分别用ELISA和Coatest法定量分析分泌至培养上清中剪接BDD-FⅧ蛋白量和生物活性,并用免疫印迹观察了细胞内的BDD-FⅧ剪接．结果显示,共转HCAR3IntN和IntCLC基因细胞,分泌至上清的剪接BDD-FⅧ蛋白量和活性分别为(173±26) μg/L和(1.31±0.15) U/ml,明显高于未添加ar-3的蛋白质内含子融合重链(HCIntN)与轻链(IntCLC)基因共转染细胞[(102±12) μg/L和(0.79±0.09) U/ml],提示AR-3对蛋白质内含子剪接的BDD-FⅧ蛋白分泌和活性有明显改善作用．而且,分别转HCAR3IntN和IntCLC基因细胞混合培养后的上清中,亦检测到剪接的BDD-FⅧ蛋白和活性[(35±7) μg/L和(0.28±0.08) U/ml],表明蛋白质内含子可进行不依赖细胞机制的蛋白质剪接．另外,转基因细胞总蛋白呈现明显的可与FⅧ多克隆抗体进行反应的剪接BDD-FⅧ蛋白条带,直观地反映细胞内BDD-FⅧ的剪接．为动物模体内运用蛋白质反式剪接技术的双腺相关病毒载体(AAV)转BDD-FⅧ基因实验提供了依据．     

pVA质粒中II型分泌系统同源基因对副溶血弧菌生物学特性及PirAB表达和分泌的影响

【背景】副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是引起养殖对虾急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)的病原之一,毒素蛋白PirAB是该病原的致病因子,由病原携带的pVA质粒上的pirA和pirB编码。PirAB的分泌途径尚未明确。【目的】探究pVA质粒中Ⅱ型分泌系统同源基因epsG2和epsE2对副溶血弧菌生物学特性及PirAB表达和分泌的影响。【方法】通过生物信息学分析发现副溶血弧菌VP220218株pVA质粒上存在2个Ⅱ型分泌系统(type Ⅱ secretion system, T2SS)的同源基因epsG2和epsE2;利用框内缺失方法构建了突变株ΔepsG2和ΔepsE2,检测其生长、生物被膜形成、运动力和胞外蛋白酶活力的变化,进一步用RT-qPCR和Western blotting分析了PirAB表达和分泌的变化。【结果】epsG2和epsE2能够抑制VP220218的胞外蛋白酶活力(P<0.001)、在对数生长期抑制细菌的生长(P<0.05);此外,epsG2能够促进细菌的运动(P<0.05)、在平台期抑制VP220218的生物膜形成(P<0.05),epsE2能够抑制细菌的运动、在对数生长中后期促进VP220218的生物膜形成(P<0.05)。RT-qPCR结果显示,epsE2对pirA和pirB的表达无影响;epsG2在对数生长初期和中期抑制pirA和pirB的表达,在对数生长后期和平台期则促进pirA和pirB的表达。Western blotting结果显示,epsG2对PirAB的合成和分泌无影响,epsE2能够促进PirAB的合成和分泌。【结论】epsG2和epsE2参与了副溶血弧菌VP220218的生理活动,且epsE2影响PirAB的合成和分泌。研究结果为了解致AHPND菌PirAB毒素的合成和分泌途径提供了参考。     

老年痴呆症相关基因Nicastrin的转录调控

APP蛋白经过降解,形成老年痴呆症患者脑内老年斑的主要成分．由PS(早老素),NCT, PEN-2和APH-1 4种膜蛋白组成的γ分泌酶催化该降解过程．为了了解人类nicastrin( NCT )基因的转录调控机制,确定了其在人脑中的转录起始位点以及其编码区上游大小不等片段的转录起始活性．EMSA分析证实NCT启动子区的4个AP-1结合位点和2个NFAT结合位点能够与相应的转录因子结合,能够改变转录因子调控能力的定点突变和PDTC诱导使得NCT启动子在HeLa细胞和大鼠皮质神经元中的启动活性都有所改变．以上结果说明：AP-1和NFAT确实参与了人类NCT基因的转录调控．     

分枝杆菌分泌系统

分泌系统对于具有特殊细胞被膜结构的分枝杆菌,尤其是致病性分枝杆菌的存活和毒力非常重要.不少重要的致病因子或存活因子都通过特定的分泌系统进入环境,包括宿主体内.本文从分泌系统的基因、结构组成、分泌底物、转运机制及其与致病菌毒力的关系等几个方面介绍了分枝杆菌(mycobacteria)通用型分泌系统(general secretion pathway,SecA1)、替代型分泌系统(accessory Sec system,SecA2)、双精氨酸分泌系统(twin-arginine translocation,Tat)和Ⅶ型分泌系统(typeⅦsecretion systems,T7S system or ESX)4种分泌系统,并重点分析了Tat分泌系统.这些知识有利于从分泌系统及其底物的角度揭示结核分枝杆菌等胞内致病菌存活和逃避宿主免疫的机理,将为研发新的结核病控制措施提供依据.     

Astragalar morphology of late Eocene anthropoids from the Fayum Depression (Egypt) and the origin of catarrhine primates

The phylogenetic relationships of the late Eocene anthropoids Catopithecus browni and Proteopithecus sylviae are currently a matter of debate, with opinion divided as to whether these taxa are stem or crown anthropoids. The phylogenetic position of Catopithecus is of particular interest, for, unlike the highly generalized genus Proteopithecus, this taxon shares apomorphic dental and postcranial features with more derived undoubted catarrhines that appear in the same region 1-2 Ma later. If these apomorphies are homologous and Catopithecus is a stem catarrhine, the unique combination of plesiomorphic and apomorphic features preserved in this anthropoid would have important implications for our understanding of the crown anthropoid morphotype and the pattern of morphological character transformations that occurred during the early phases of stem catarrhine evolution.Well-preserved astragali referrable to Proteopithecus, Catopithecus, and the undoubted early Oligocene stem catarrhine Aegyptopithecus have provided additional morphological evidence that allows us to further evaluate competing hypotheses of interrelationships among Eocene-Oligocene Afro-Arabian anthropoids. Qualitative observations and multivariate morphometric analyses reveal that the astragalar morphology of Proteopithecus is very similar to that of early Oligocene parapithecids and living and extinct small-bodied platyrrhines, and strengthens the hypothesis that the morphological pattern shared by these taxa is primitive within crown Anthropoidea. In contrast, Catopithecus departs markedly from the predicted crown anthropoid astragalar morphotype and shares a number of apomorphic features (e.g., deep cotylar fossa, laterally projecting fibular facet, trochlear asymmetry, mediolaterally wide astragalar head) with Aegyptopithecus and Miocene-Recent catarrhines. The evidence from the astragalus complements other independent data from the dentition, humerus and femur of Catopithecus that support this taxon's stem catarrhine status, and we continue to maintain that oligopithecines are stem catarrhines that constitute the sister group of a clade containing propliopithecines and Miocene-Recent catarrhines.     

中国异极衣科地衣二新记录种

该文综合运用形态学、解剖学和化学等方法对山东大型地衣进行分类研究,发现了两个中国新记录种,即德氏蜂窝衣(Heppia despreauxii)和多孢小极衣(Lichinella myriospora).德氏蜂窝衣隶属于蜂窝衣属(Heppia),生于光线充足且裸露的土壤上,主要识别特征为下皮层缺失、子实层IKI+蓝色;多...     

藏药多刺绿绒蒿种子萌发特性研究

多刺绿绒蒿(Meconopsis horridula)为罂粟科绿绒蒿属一年生草本植物,是一种极具观赏价值和药用价值的高山植物,目前处于濒危状态,因此研究多刺绿绒蒿种子的萌发特性对其种子育苗及人工栽培具有重要意义。为了提高多刺绿绒蒿的种子发芽率,该研究以多刺绿绒蒿的种子为材料,分析了不同消毒剂、浸种时间、温度和外源植物激素对种子萌发特性的影响。结果表明:(1)最适消毒方法为75%乙醇1 min+3%H2O25 min,最适浸种时间为24 h,最适温度和光照条件为20℃/10℃(光照12 h/黑暗12 h),用无菌水浸种后的种子发芽率为49.67%。(2) GA_3100～600 mg·L~(-1)和NAA 5～30 mg·L~(-1)可以提高种子的发芽率、发芽势和发芽指数,缩短发芽启动时间和发芽持续时间,对种子的萌发有促进作用。(3) 6-BA 5 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1)对种子的萌发有一定的促进作用,但不显著,6-BA浓度≥15 mg·L~(-1)则抑制种子的萌发。(4)用GA3500 mg·L~(-1)浸种后的种子发芽指标最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别为69.67%、33.00%、4.51,种子的发芽起始时间和发芽持续时间分别为10.67 d、11.67 d。     

scabrous Modifies Epithelial Cell Adhesion and Extends the Range of Lateral Signalling during Development of the Spaced Bristle Pattern in Drosophila

The role of scabrous (sca) in the evenly spaced bristle pattern of Drosophila is explored. Loss-of-function of sca results in development of an excess of bristles. Segregation of alternately spaced bristle precursors and epidermal cells from a group of equipotential cells relies on lateral inhibition mediated by Notch and Delta (Dl). In this process, presumptive bristle precursors inhibit the neural fate of neighbouring cells, causing them to adopt the epidermal fate. We show that Dl, a membrane-bound ligand for Notch, can inhibit adjacent cells, in direct contact with the precursor, in the absence of Sca. In contrast, inhibition of cells not adjacent to the precursor requires, in addition, Sca, a secreted molecule with a fibrinogen-related domain. Over-expression of Sca in a wild-type background, leads to increased spacing between bristles, suggesting that the range of signalling has been increased. scabrous acts nonautonomously, and we present evidence that, during bristle precursor segregation, Sca is required to maintain the normal adhesive properties of epithelial cells. The possible effects of such changes on the range of signalling are discussed. We also show that the sensory organ precursors extend numerous fine cytoplasmic extensions bearing Dl molecules, and speculate on a possible role for these structures during signalling.     

不同光质对白及组培苗生长及光合特性的影响

白及的自然繁殖率极低,组培育苗是其种苗繁殖的主要方式之一.为探索提高白及组培育苗质量及缩短育苗周期的高效人工光环境,该文以紫花白及(Bletilla striata)为试验材料,研究LED光质对白及组培苗的生长和光合特性的影响.结果表明:提高红蓝光组合中的蓝光占比,有利于促进白及组培苗的生长和生物量的积累,而白及的球茎...     

中国兰科二新记录种

兰科植物资源调查是掌握地区兰科本底资料的基础,对研究兰科植物的地理分布和资源多样性具有重要意义.该文报道了分别产自中国西藏自治区墨脱县和巴宜区的石豆兰属(Bulbophyllum Thou.)中国分布新记录种——尼泊尔大苞兰(B.raskotii J.J.Verm.,Schuit.&de Vogel)和曲唇兰属[Pan...     

Stratigraphy, artefact industries and hominid associations for Sterkfontein, member 5

A revised stratigraphy for the early hominid site of Sterkfontein (Gauteng Province, South Africa) reveals a complex distribution of infills in the main excavation area between 2.8 and 1.4 m.y.a, as well as deposits dating to the mid to late Pleistocene. New research now shows that the Member 4 australopithecine breccia (2.8-2.6 Ma) extends further west than was previously thought, while a late phase of Member 4 is recognized in a southern area. The artefact-bearing breccias were defined sedimentologically as Member 5, but one supposed part of these younger breccias, the StW 53 infill, lacks in situ stone tools, although it does appear to post-date 2.6 Ma when artefacts first appear in the archaeological record. The StW 53 hominid, previously referred to Homo habilis, is here argued to be Australopithecus. The first artefact-bearing breccia of Member 5 is the Oldowan Infill, estimated at 2-1.7 Ma. It occupies a restricted distribution in Member 5 east and contains an expedient, flake-based tool industry associated with a few fossils of Paranthropos robustus. An enlarged cave opening subsequently admitted one or more Early Acheulean infills associated in Member 5 west with Homo ergaster. The artefacts attest to a larger site accumulation between ca. 1.7 and 1.4 Ma, with more intensive use of quartzite over quartz and a subtle but important shift to large flakes and heavier-duty tools. The available information on palaeoenvironments is summarized, showing an overall change from tropical to sub-tropical gallery forest, forest fringe and woodland conditions in Member 4 to more open woodland and grassland habitats in the later units, but with suggestions of a wet localized topography in the Paranthropus -bearing Oldowan Infill.     

甜荞FeFUL2基因的克隆与表达分析

为了探索甜荞FUL同源基因参与花与籽粒发育调控的分子机制,该文采用同源克隆的方法从甜荞(Fagopyrum esculentum)长花柱和长雄蕊突变体(lpls)中克隆到1个长837 bp的FeFUL2基因(GenBank登录号为MG779493.1),其包含长690 bp的完整开放阅读框,编码1个由229个氨基酸残基组成的MADS-box转录因子。通过对FeFUL2进行分子系统发生、同源蛋白比对与转录因子结构分析,结果显示FeFUL2与核心真双子叶植物AP1/FUL亚家族转录因子中的euFUL进化系聚于1个进化分支,属甜荞euFUL型MADS-box转录因子,且包含1个57个氨基酸残基长的高度保守的MADS结构域、1个69个氨基酸残基长的次级保守的K结构域,其C末端转录激活区在序列长度和氨基酸残基组成上与其他euFUL型转录因子差异较大,但仍含有2个euFUL型转录因子特有的保守基元:FUL motif和paleo AP1 motif。用qPCR检测基因表达的组织特异性显示:FeFUL2基因在甜荞lpls突变体的根、茎、叶、花被片、雄蕊、雌蕊和发育4 d的幼果中均有表达,但其在花被片中表达量极显著高于该基因在其他器官中的表达量(LSD,P0.01)。综合转录因子的结构与基因的表达模式推测,FeFUL2基因与其他euFUL型基因的功能可能存在一定差异,其在花发育过程中可能主要参与甜荞花被片的发育调控。     

四川卧龙国家级自然保护区马先蒿属一新种——熊猫马先蒿

熊猫马先蒿(Pedicularis pandania)是在四川卧龙国家级自然保护区发现的马先蒿属一新种。该新种属于互生叶类群,其基生叶成丛,花冠属于短管有喙型,且下唇将喙包裹住,花管在近萼端发生约180度的扭旋使得花冠下唇在侧上方,这一特征明显区别于其他国产马先蒿物种。分子系统发育分析结果表明,熊猫马先蒿是Clade 7 成员,虽然与火焰系、假欧氏系、喙齿系、拟蕨系和长喙系等成员构成姐妹关系,但熊猫马先蒿的花冠形态特征明显区别于近缘物种。     

千斤拔多糖对小鼠免疫功能的调节作用

为研究千斤拔多糖对正常及免疫低下小鼠免疫功能的调节作用,该研究选用SPF级BALB/c小鼠,免疫抑制小鼠采用隔天皮下注射环磷酰胺(40 mg·kg~(-1))5次,通过测定脾脏、胸腺质量及计算脏器指数,采用碳粒廓清法计算单核巨噬细胞吞噬功能,在鸡红细胞免疫后测定小鼠血清溶血素抗体水平,同时观察高、低剂量千斤拔多糖(剂量分别为500、1 000 kg·d~(-1))对正常小鼠及免疫低下小鼠免疫调节的影响。结果表明:千斤拔多糖高、低剂量组对正常及免疫低下小鼠均有不同程度的增加脾脏指数、胸腺指数的作用;千斤拔多糖高、低剂量组对正常及免疫低下小鼠均能提高廓清指数,但没有统计学意义;千斤拔多糖高剂量组对正常及免疫低下小鼠的血清溶血素抗体水平都有显著性提高。这说明千斤拔多糖能有效提高正常及免疫低下小鼠免疫功能的作用。