噬菌体编码的抑菌蛋白

噬菌体是细菌的天敌,它利用宿主的细胞机制完成自身的复制。在感染过程中噬菌体基因组进入细菌细胞后立即产生调节或重新定向宿主特定功能的蛋白质(即抑菌蛋白),以逃避多种细菌的防御机制或改变宿主的分子代谢机制。研究发现,这些噬菌体编码的抑菌蛋白可抑制细菌分裂,干扰细菌遗传物质的复制、转录及降解,影响CRISPR介导的细菌免疫以及代谢。明确噬菌体编码的抑菌蛋白如何影响这些宿主的防御或分子代谢机制可以优化目前基于噬菌体的抗菌策略,找出控制细菌感染的新途径,为抑菌药物的发现和设计打开新的大门。本文就近年来发现的噬菌体编码的抑菌蛋白及其抑菌机制的研究进展进行综述。     

重组微生物生理学

重组微生物生理学主要研究外源基因与宿主的相互作用以及细胞生理状态对这种相互作用的影响。宿主与外源基因的相互作用可发生在复制、分配、表达、代谢等各种水平,主要的分子机制为核酸-核酸、核酸-蛋白质的相互作用,一些小分子化合物可作为信号或效应子参与大分子的相互作用。重组微生物生理学研究主要包括下列三方面工作:1.噬菌体、质粒与宿主的相互作用以及基因工程菌中目的基因的复制、分配和表达规律。2.微生物响答系统的响答及适应的分子机制及其对外源基因调控的影响。3.细胞生长速率对宿主基因和外源基因调控的影响。这些工作融合了分子水平和细胞水平的研究,模糊了分子生物学和生理学的界限,成为基因工程的理论基础之一。美国微生物学会自1987年起把重组微生物生理学列为年会的一个独立专题。 外源基因与宿主的相互作用 噬菌体和质粒等染色体外基因与宿主基因处于一种依赖、互补和竞争的复杂关系。     

分枝杆菌噬菌体整合及裂解的分子机理

结核病仍旧威胁着全球人类健康,中国是结核病高发国家之一,寻求新的药物和疫苗势在必行。随着对噬菌体研究的深入,分枝杆菌噬菌体成为结核病新型药物发现和药敏实验的研究热点之一。噬菌体进入宿主菌体内,以裂解和溶源两种途径进入循环。以分枝杆菌的溶源性噬菌体为例,综述了分枝杆菌噬菌体整合和裂解分子机理。分枝杆菌溶源性噬菌体的整合需噬菌体基因组的附着位点attachment site(attP),宿主菌分枝杆菌基因组的附着位点attachment site(attB),整合酶integrase(Int)和整合宿主因子integration host factor(mIHF)。部分溶源性噬菌体如Ms6进入裂解循环,复制转录组装成新的子代噬菌体,在裂解素(Lysin)和穿孔素(Holin)的协同作用下裂解宿主菌,释放子代噬菌体。目前国内未见对分枝杆菌噬菌体的研究报道。研究分枝杆菌噬菌体整合及裂解机理对结核病治疗新药开发有一定的启示。     

噬菌体与细菌相互作用的分子机制研究进展

噬菌体与细菌是自然界中存在最广泛的两类微生物,两者在群体水平、个体水平以及分子水平上均存在复杂的相互作用关系.细菌能够影响溶原性噬菌体的溶原-裂解决策,而被噬菌体感染的细菌基因表达谱也会受到噬菌体影响,使宿主菌的代谢、应激、抵抗力、毒性等多种性状发生改变.现从细菌和噬菌体两者的角度,分别综述细菌抵抗噬菌体感染以及噬菌体...     

利用酵母双杂交系统在人脑cDNA文库中筛选与禽流感病毒核蛋白相互作用的蛋白质

禽流感病毒核蛋白 (NP) 在病毒的转录、复制以及决定病毒的宿主特异性方面都具有重要作用。通过酵母双杂交系统筛选与核蛋白相互作用的蛋白,为进一步了解NP蛋白与细胞内蛋白质的相互关系以及流感病毒与宿主的相互关系奠定基础。应用酵母双杂交系统,构建NP诱饵质粒,进而筛选人脑cDNA文库,寻找可能与禽流感病毒NP相互作用的蛋白质。经过酵母双杂交共验证,得到7个与NP相互作用的阳性克隆。该结果为深入了解病毒复制的分子机理及其在蛋白质水平上与宿主蛋白的相互作用关系提供了线索。     

噬菌体内溶素的酶学特性及其应用前景

噬菌体内溶素是噬菌体在入侵宿主菌及侵染后期释放过程中合成的一类酶蛋白,该蛋白质能够破坏宿主细胞壁肽聚糖层。噬菌体编码的内溶素有四种类型:葡糖苷酶、酰胺酶、肽链内切酶和转糖基酶。大部分噬菌体内溶素由于缺少信号肽无法分泌表达,通常需要另外一种噬菌体编码的穴蛋白(holin)破坏细胞膜,然后才能够进入到细胞周间质裂解细菌细胞壁。大部分噬菌体内溶素可以特异地作用于自身宿主菌,同时也可以利用基因工程手段有目的地改造成功能特异的酶蛋白,因此可以用来作为生物制剂预防及控制微生物感染。     

铜绿假单胞菌噬菌体K5中DNA聚合酶等基因在宿主中的表达

本研究分析了铜绿假单胞菌噬菌体K5基因在宿主中的表达及其影响因素. 通过测定融合报告基因dnaP-lacZ、capP-lacZ、bapP-lacZ和rdr-lacZ编码的β 半乳糖苷酶活力,分析了噬菌体K5相关基因的表达水平,发现噬菌体K5的不同基因在宿主细胞内表达水平存在较大差异,其中噬菌体K5的DNA聚合酶基因dnaP的表达水平最高,而主要衣壳蛋白基因capP的表达水平最低. 加入噬菌体后,除二磷酸核糖核苷酸还原酶基因rnr外,其它基因的表达水平均有明显提高,说明噬菌体自身因子能够调控噬菌体部分基因在宿主细胞中的表达. 进一步分析显示,噬菌体基因在对数生长前期细胞中的表达水平显著高于平衡期. 同时,噬菌体感染对数生长前期的宿主菌,其释放量为12.8 PFU/感染中心,是平衡期释放量的9.2倍. 噬菌体以对数生长期宿主为指示菌时噬菌体的滴度为4.7×108 PFU/mL,而以平衡期宿主菌为指示菌噬菌体K5滴度仅能达到2.5×104 PFU/mL,噬菌体K5的裂解能力显著降低. 这些结果对研究噬菌体与宿主细胞的相互作用机制具有重要作用.     

分枝杆菌T7SS(ESX)分泌系统功能研究进展

分枝杆菌感染宿主后能够通过分泌至胞外的效应蛋白去影响宿主的免疫功能,其中ESX(或Ⅶ型)系统在效应蛋白分泌方面发挥了重要作用。ESX分泌系统是分枝杆菌和许多放线菌中的蛋白质输出系统,但目前ESX系统如何将底物运输穿过外膜的分子机制以及调控机制尚不清楚。本文对ESX系统的组成、功能、分类以及将底物运输至周质空间的相关研究进展展开了综述,并探讨了ESX系统在抗生素耐药、持留及与宿主-噬菌体相互作用中的功能,以及作为新药物靶标的潜力,以期为结核病新药物和疫苗抗原的发现提供新的见解。     

噬菌体表面显示技术在生物医学研究中的应用

利用噬菌体表面显示技术,将蛋白质或短肽分子在噬菌体表面表达,可以对抗原表位及蛋白质的相互作用位点进行定位与模拟,并用于蛋白质的体外亲和力优化以及新基因的克隆,在小分子药物的设计和筛选中也具有重要的作用。环肽结构的设计以及筛选策略和方法的改进,逐步推动着噬菌体表面显示技术在免疫学、基因工程药物及基础生物医学研究等研究领域中的成功应用     

噬菌体gp17基因2种重组产物的抗菌效应比较

通过重组技术获得大肠埃希菌噬菌体内溶素纯化蛋白和表面展示噬菌体,并观察产物的生物效应。将肠侵袭性大肠埃希菌EIEC 8401噬菌体LSB-1内溶素基因gp17构建到质粒pET300中,并在大肠埃希菌BL21中诱导表达,通过Ni柱纯化系统纯化产物;利用噬菌体展示技术构建T7-LSB-gp17重组噬菌体,通过双层琼脂法纯化噬菌体,并观察2种产物的抗菌效应。2 139 bp的gp17基因通过重组技术表达出78.3 ku的可溶性蛋白,纯化后浓度为2.38 mg/mL,其对EIEC8401有良好的抑菌活性,但对其他试验菌无抗性;通过噬菌体展示技术构建的重组噬菌体T7-LSB-gp17通过SDS-PAGE电泳显示在78 ku处有表达增强,对EIEC8401无感染、裂解作用,但对EIEC8401及其他试验菌有明显溶菌作用,宿主谱增加。通过重组技术获得的噬菌体LSB-1内溶素基因gp17的产物对LSB-1噬菌体原宿主具有明显的抑制效应。其中gp17表达的纯化蛋白具有明显的宿主专一性,重组噬菌体悬液有较宽种类的抗菌作用。这可能是因为gp17蛋白与噬菌体表面复杂空间结构的相互作用产生的生物效应。