革兰氏阴性菌分泌蛋白质的途径

革兰氏阴性菌分泌蛋白质的途径方深高（复旦大学生化系,上海２００４３３）关键词革兰氏阴性菌,蛋白质分泌途径革兰氏阴性菌能分泌胞外蛋白,例如Ｅ·ｃｏｌｉ分泌溶血素,Ｅｒ·ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｉ分泌果胶酶、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、溶血素、白细胞毒等胞...     

寡聚结构变化与DegP蛋白酶的激活

种类繁多的蛋白质所发挥的各种功能对于生命现象是至关重要的,然而蛋白质的结构却总是受到体内外各种因素的干扰甚至破坏。因此,生物体为了维持蛋白质的活性构象,蛋白质质量控制（protein quality control）机制是必不可少的,而这种机制一旦失效将导致各种与蛋白质折叠相关的严重疾病,例如帕金森病（Parkinson’s disease）和阿尔茨海默病（Alzheimer’s disefse）等。分子伴侣和蛋白酶是参与蛋白质质量控制的主要两类蛋白质分子,它们能够结合错误折叠的底物蛋白并辅助其重新折叠或将其降解。DegP蛋白（又称为HtrA）是存在于大肠杆菌的膜间质中的一种热休克蛋白,对于大肠杆菌在高温下的存活是必需的。它的独特之处在于它同时具有分子伴侣和蛋白酶两种活性,因此DegP是研究蛋白质质量控制机制的一种典型样品。DegP同源蛋白（统称为HtrA蛋白家族）几乎存在于所有的生物种类中,它们的功能可能是参与细胞的胁迫反应。     

革兰氏阴性菌IX型分泌系统的研究进展

IX型分泌系统(Type IX Secretion System,T9SS)是一种最新发现的存在于许多革兰氏阴性细菌中的分泌系统。T9SS参与细菌的毒力和滑行运动及复杂生物聚合物的降解过程。近年来,与T9SS相关的研究一直都是微生物学领域关注的热点。本文就T9SS的发现、组成与结构、分泌机制及调控机制等方面的研究进展进行综述,以期为进一步解析细菌的T9SS提供新的思路。     

部分革兰氏阴性菌脂多糖运输蛋白LptD的结构及功能研究进展

在革兰氏阴性菌中,脂多糖是外膜的重要组成部分,并参与构成细菌的固有免疫。而在大多数革兰氏阴性菌中,Lpt系统都是运输脂多糖的唯一途径,在该系统中LptD作为一个跨膜的外膜蛋白,也是脂多糖输出的最后一步,因此被许多学者称作脂多糖运输的"命门"。LptD参与多种重要的生物学功能,包括有机溶剂耐受性、疏水性抗生素耐受性、膜通透性等。但近来的研究表明,LptD最重要的功能是参与了脂多糖的运输,也因为其参与脂多糖运输而具有了多种功能。本文重点介绍部分革兰氏阴性菌LptD的蛋白结构及其功能研究进程,以期为进一步研究其它革兰氏阴性菌脂多糖运输通路(Lpt通路)及该通路上各蛋白间的相互作用机制提供参考。     

革兰氏阴性菌脂多糖运输系统的构成及作用机制

革兰氏阴性菌包含有两层组分不同的膜结构——内膜和外膜,对大多数革兰氏阴性菌而言,脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)是其外膜上最主要的脂质成分,锚定在外膜小叶(the outer leaflet of the OM)上,是革兰氏阴性菌固有免疫的重要组成部分。脂多糖运输系统(lipopolysaccharide transport system,Lpt)将胞内装配完整的LPS正确装配到外膜,使得与脂多糖相关的阻渗、有机溶剂耐受性、疏水性抗生素耐受性、膜通透性等功能得以实现。该运输系统的正确作用主要依赖7个不同的脂多糖运输蛋白(Lpt ABCDEFG)协同完成,整个系统贯穿细菌内膜至外膜,由内膜上ABC转运体复合物Lpt B2FG、胞质内转运协同蛋白Lpt A/C及被许多学者称作脂多糖运输的"命门"的外膜蛋白复合物Lpt DE共同构成。本文就革兰氏阴性菌脂多糖的具体结构功能进行简介,进而综述脂多糖运输系统的7个蛋白的构成和作用机制,以期为进一步研究该系统中每个蛋白的功能提供理论基础及参考。     

提高鱼精蛋白对革兰氏阴性菌抗菌活性的研究

测定了鱼精蛋白对常见食品污染菌的抑制效果和最低抑菌浓度 (MIC) ;通过鱼精蛋白与甘氨酸、醋酸钠复合 ,或与冷冻并用等方法 ,提高了鱼精蛋白对革兰氏阴性菌的抗菌活性     

革兰氏阴性菌TonB依赖性受体的功能与结构研究进展*

为维持生长所需,革兰氏阴性菌需要从外界摄取多种营养物质。分子量小于600 Da的分子可以通过自由扩散的方式通过革兰氏阴性菌的外膜,而大分子物质则需要特殊的转运系统才能将其转运至革兰氏阴性菌的胞内。革兰氏阴性菌对大分子营养物质的识别和转运主要由TonB依赖性受体负责完成。所有革兰氏阴性菌中均有TonB依赖性受体的存在,然而不同种类的革兰氏阴性菌拥有TonB依赖性受体的数量不同且功能各异。最近研究表明,TonB依赖性受体不仅参与了铁、血红素、锰、锌、镍、维生素、碳水化合物等多种营养物质的摄取,而且参与了蛋白酶的分泌。为对TonB依赖性受体提供更为深入和系统的理解,详细介绍了目前已知的TonB依赖性受体的功能及结构,以期为更进一步探知TonB依赖性受体未知功能提供可参考依据。     

ClpP蛋白酶研究进展：从细菌到人线粒体

Caseinolytic protease（ClpP）是一种包含丝氨酸蛋白酶催化三联体结构域的ATP依赖的蛋白水解酶,广泛存在于原核生物以及真核生物的线粒体和叶绿体中。它通常与AAA＋家族的分子伴4gClpX结合形成ClpXV蛋白酶复合物,AAA＋家族成员能利用水解ATP提供的能量将蛋白底物去折叠,随后将底物分子转移至ClpP蛋白酶的水解腔体进行降解。ClpP蛋白酶对细胞内蛋白质量控制及维持体内稳态起到至关重要的作用。该文综述了近年来有关ClpP蛋白酶在结构、功能以及与细菌毒力的关系和有关药物开发等方面的研究。     

革兰氏阴性菌TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、作用机制、分布及进化

革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中需要从外界摄取营养物质。一些小分子营养物质可以自由地通过革兰氏阴性菌的细胞膜,而一些大分子营养物质的转运需要特异性的TonB复合物依赖性的外膜受体进行转运。TonB复合物由TonB、ExbB、ExbD构成,是革兰氏阴性菌对外界营养物质主动转运过程的能量提供单位,在革兰氏阴性菌分布广泛。近年来,对TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、结构及作用机制取得了重大研究进展,然而此复合物在不同的细菌也存在功能及作用机制上的差异。基于此背景,本文综述了TonB复合物的功能和结构研究进展,并分析了TonB复合物在革兰氏阴性菌中的分布、进化,比较了不同革兰氏阴性菌此复合物的差异,有助于进一步发现和揭示TonB复合物的新功能与作用机制。     

革兰氏阴性菌亚铁离子转运系统的组成及作用机制

几乎所有细菌的生长都离不开铁元素。在有氧的环境中,三价铁离子几乎无法被细菌直接利用。但是在宿主胃肠道中,铁元素主要以可溶性的亚铁离子形式存在,它们可通过革兰氏阴性菌外膜直接进入胞周质,在周质通过亚铁离子转运系统,将铁离子转运至胞浆供细菌利用。绝大多数阴性菌主要是通过Feo转运系统利用亚铁离子,大肠杆菌的Feo转运系统由feoA、feoB和feoC3个基因组成。除Feo转运系统外,还发现Yfe转运系统、Efe转运系统、Sit转运系统等。本文重点介绍革兰氏阴性菌Feo转运系统的组成及作用机制,以期为进一步研究细菌亚铁离子的转运机制提供参考。     

Role of DegP protease on levels of various forms of colicin A lysis protein

Abstract The total amount of the colicin A lysis protein produced by cells grown in rich medium was analysed by immunoblotting. The intermediate forms of synthesis of this small lipoprotein were present in the cells at any time of induction, confirming that processing and maturation of colicin A lysis protein are slow and incomplete processes. The level of these various forms varied according to the time of induction, the growth conditions, the producing strain and the plasmid carrying the cal gene. It depended mainly on the presence in the producing strain of a degP gene which encodes the DegP protease. According to growth conditions, the DegP protease hydrolysed either a part or the total amount of the acylated precursor form. In some cases, a protease(s) other than DegP seemed to act on either form(s) of the colicin A lysis protein.     

Impact of the structure-activity relationship of AHL analogues on quorum sensing in Gram-negative bacteria

With the emergence of microbial resistance pathogens, recent research aims at studying new mechanisms of action of antibiotics. This review discusses the mechanisms and types of quorum sensing (QS) inhibitors in Gram negative bacteria. It illustrates all published data available in literature pertaining to novel compounds that showed activity against different targets in the quorum sensing pathways in Gram negative bacteria. A systemic overview has been conducted by searching PubMed, Medline, and the Cochrane Library and data extraction of all quorum sensing inhibitors with their mechanisms of action have been collected. This review will focus on signaling autoinducer AI-1 in Gram negative bacteria. The biological activity of the antagonists is mainly reported as IC₅₀ (the concentration of an inhibitor where the response is reduced by half).     

2011～2015年医院呼吸内科常见革兰阴性菌耐药性分析与临床用药探讨

目的：分析2011～2015年我院呼吸内科常见革兰阴性菌的分布情况及耐药性特点,为规范抗生素的合理使用提供依据。方法选用法国梅里埃公司生产的ID 32GD试剂盒,应用ATB Expression全自动分析系统对细菌进行鉴定与药敏试验。结果2011～2015年在我院呼吸内科常见的病原菌分别为肺炎克雷伯菌（31．0％）、大肠埃希菌（21．2％）、铜绿假单胞菌（23．2％）与鲍曼不动杆菌（14．8％）。肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类的耐药率几乎为0,对单纯的头孢菌素耐药率相对较高,但对含β‐内酰胺酶抑制剂的头孢菌素类以及阿米卡星有较强的抗菌活性;大肠埃希菌对哌拉西林耐药率高,但对含酶青霉素类有较强的抗菌活性,对碳青霉烯类的耐药率连续5年来均为零;铜绿假单胞菌对磺胺类耐药性较高,对头孢三代、头孢四代及含酶青霉素类与含酶头孢类均有较强的抗菌活性,但敏感性呈逐年下降趋势;鲍曼不动杆菌的耐药率呈逐年上升趋势,仅对含酶的头孢哌酮／舒巴坦敏感（约80％）。结论医院呼吸内科革兰阴性菌仍以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌为主。鲍曼不动杆菌耐药性逐年增长的问题已日趋严重,相关部门应定期监测细菌耐药趋势,指导临床合理用药,特别是合理应用抗生素以避免细菌耐药及减少细菌耐药性的发生。     

Molecular characterization of antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis in Egypt

The aim of this study was to characterize the genetic basis of multidrug resistance in Gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis cases in Egypt. Multidrug resistance phenotypes were found in 34 of 112 (30.4%) Gram-negative bacterial isolates, which harbored at least one antimicrobial resistance gene. The most prevalent multidrug-resistant (MDR) species were Enterobacter cloacae (8 isolates, 7.1%), Klebsiella pneumoniae (7 isolates, 6.3%), Klebsiella oxytoca (7 isolates, 6.3%), Escherichia coli (5 isolates, 4.5%), and Citrobacter freundii (3 isolates, 2.7%). The most commonly observed resistance phenotypes were against ampicillin (97.0%), streptomycin (94.1%), tetracycline (91.2%), trimethoprim-sulfamethoxazole (88.2%), nalidixic acid (85.3%), and chloramphenicol (76.5%). Class 1 integrons were detected in 28 (25.0%) isolates. The gene cassettes within class 1 integrons included those encoding resistance to trimethoprim (dfrA1, dfrA5, dfrA7, dfrA12, dfrA15, dfrA17, and dfrA25), aminoglycosides (aadA1, aadA2, aadA5, aadA7, aadA12, aadA22, and aac(3)-Id), chloramphenicol (cmlA), erythromycin (ereA2), and rifampicin (arr-3). Class 2 integrons were identified in 6 isolates (5.4%) with three different profiles. Furthermore, the β-lactamase encoding genes, bla(TEM), bla(SHV), bla(CTX-M), and bla(OXA), the plasmid-mediated quinolone resistance genes, qnr and aac(6)-Ib-cr, and the florfenicol resistance gene, floR, were also identified. To the best of our knowledge, the results identified class 2 integrons, qnr and aac(6)-Ib-cr from cases of mastitis for the first time. This is the first report of molecular characterization for antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis in Africa.     

细菌Cpx双组分信号转导系统应对外界环境变化的响应调节机制研究进展

细菌能够在其他微生物无法生存的环境中生长,必然具有更加强大的适应外界环境的能力.细胞信号转导的效率决定了细菌对外界刺激做出应答反应的速率和能力.双组分调控系统是维持细菌在压力环境中存活的重要结构.Cpx双组分信号转导系统是革兰氏阴性菌中普遍存在的双组分调控系统之一,在响应外界环境变化并做出适应性反应的过程中起着主要作用...     

革兰氏阴性细菌蛋白分泌系统研究进展

革兰氏阴性细菌由于具有复杂的双层膜结构,其蛋白质分泌能力较差.这使得革兰氏阴性细菌的典型菌株——大肠杆菌作为最常用的受体细胞在生物制药工程和其他生物技术产品生产中受到一定的限制.因此,革兰氏阴性细菌蛋白分泌系统的研究具有重要意义.本文详细地归纳了革兰氏阴性细菌已知的蛋白分泌系统,分别从分泌系统的分泌过程、分泌蛋白类别、...     

Quality control of the proteins associated with neurodegenerative diseases

Most neurodegenerative diseases including Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease and other polyglutamine diseases are associated with degeneration and death of specific neuronal populations due to misfolding or aggregation of certain proteins. These aggregates often contain ubiquitin that is the signal for proteolysis by the ubiquitin-proteasome system, and chaperone proteins that are involved in the assistance of protein folding. Here we review the role of protein quality control systems in the pathogenesis of neurodegenerative diseases, and aim to learn more from the cooperation between molecular chaperones and ubiquitin-proteasome system responding to cellular protein aggregates, in order to find molecular targets for therapeutic intervention.     

细菌表面呈现技术研究进展

自从首次描述外源蛋白在大肠杆菌表面呈现成功以来,细菌表面呈现技术得到了迅猛的发展,无论是革兰氏阴性菌还是革兰氏阳性菌都可用于异源蛋白的表面呈现,该技术被应用于微生物学、免疫学、分子生物学、疫苗学以及生物工程的多个领域的基础和应用研究。