假结核耶尔森氏菌中Phd-Doc毒素-抗毒素系统的功能鉴定

【背景】毒素-抗毒素系统在微生物体内广泛存在,在微生物对抗外界不良环境方面发挥重要作用。【目的】以模式细菌假结核耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis,Yptb)为材料,探究其编码的Phd-Doc毒素-抗毒素系统的作用机制和生物学功能。【方法】通过生物信息学方法预测Yptb中编码的Phd-Doc毒素-抗毒素系统,通过毒性分析、基因表达分析及蛋白相互作用对其进行鉴定;通过抗生素胁迫、氧胁迫、生物被膜形成等实验研究Phd-Doc在体内发挥的生物学功能。【结果】生物信息学分析鉴定出一对Phd-Doc毒素-抗毒素系统,发现二者共转录且相互作用;毒素蛋白Doc能够引起大肠杆菌形态发生变化并抑制其生长,抗毒素蛋白Phd能中和Doc的毒性;Phd-Doc毒素-抗毒素系统具有自调控抑制效应;phd-doc的缺失对Yptb自身的生长无影响,而且毒素蛋白Doc在野生型Yptb内过表达并未显示毒性;phd-doc在转录水平上响应了抗生素胁迫和氧胁迫,其中,对氯霉素胁迫最为敏感,但并不影响Yptb的生长;同时,Phd-Doc能够影响Yptb的生物被膜形成能力。【结论】Yptb中Phd-Doc毒素-抗毒素系统的功能鉴定对于更好地了解在多变的外部环境下微生物的定殖和响应机制具有重要意义。     

间斑寇蛛卵粒毒素-Ⅵ的基因克隆、异源表达与活性鉴定

间斑寇蛛Latrodectus tredecimguttatus的一个显著特点是其毒腺外组织甚至卵粒中也存在毒性成分。研究毒腺外的毒素不但可以加深对蜘蛛毒素的了解,而且可以发现具有重要应用前景的新型毒素分子。为了探究间斑寇蛛卵粒中低丰度表达的蛋白质类毒素,利用生物信息学方法从间斑寇蛛卵粒转录组中挖掘出一条编码多肽毒素的基因序列,利用基于3′-RACE和巢式PCR的策略成功克隆并异源表达了该基因。表达的多肽毒素命名为间斑寇蛛卵粒毒素-Ⅵ(Latroeggtoxin-Ⅵ,LETX-Ⅵ)。生物学活性鉴定结果表明,LETX-Ⅵ能抑制ND7/23细胞膜上的钠离子通道电流和促进PC12细胞多巴胺的释放,但对美洲蜚蠊Periplaneta americana和金黄色葡萄球菌及白色念珠菌等细菌和真菌不显示明显的毒性,说明LETX-Ⅵ是一种哺乳动物特异的神经毒素,在神经生物学研究工具试剂和相关疾病治疗药物的研发等方面具有潜在的应用前景。     

蜡样芽胞杆菌族毒素研究进展

蜡样芽胞杆菌族（Bacillus cereus sensu lato）包括几个具有密切系统发育关系的芽胞杆菌物种,产生的毒素种类繁多,备受人们关注。质粒在菌株中的水平转移,会改变其表型、致病性和毒力,同时也带来分类的问题。通过综述几种蜡样芽胞杆菌毒素的结构特性、作用机制及其危害或生物应用,从质粒水平转移的角度介绍蜡样芽胞杆菌族成员错综复杂的关系。     

Thr28突变对虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ钠通道活性的影响

虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ(HWTX-Ⅳ)是从虎纹捕鸟蛛粗毒中分离纯化到的一种新型多肽类神经毒素,能明显抑制表达于大鼠背根神经节细胞的河豚毒素敏感型(TTX-S)钠通道.为了更好地研究该毒素的结构与功能之间的关系,采用芴甲氧羰基(Fmoc)固相多肽化学合成法合成了用谷氨酸(Glu)替代HWTX-Ⅳ第28位苏氨酸残基的突变体T28D-HWTX-Ⅳ,线性多肽合成产物经反相高效液相色谱(HPLC)分离纯化后进行谷胱甘肽氧化复性.复性产物采用基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF MS)技术鉴定分子质量,通过全细胞膜片钳电生理技术测定其电压门控钠通道药理学活性.当第28位Thr残基被Glu取代后,突变体T28D-HWTX-Ⅳ对表达于大鼠DRG细胞膜上的TTX-S钠通道的IC50值约为362 nmol/L,对TTX-S钠通道的抑制活性比天然HWTX-Ⅳ(IC50值=30 nmol/L)下降了约12倍,显示第28位的Thr残基是HWTX-Ⅳ与TTX-S型钠通道相互作用的关键活性残基.目前的研究为进一步探索HWTX-Ⅳ的结构与功能关系及新型镇痛药物的研发奠定了基础.     

应用改构的炭疽毒素作为靶向肿瘤细胞的药物递送系统及其效果评价

目的:通过改造炭疽毒素保护性抗原Protective Antigen (PA)及致死因子Lethal Factor (LF),尝试建立更加广谱的新型炭疽毒素靶向给药系统并对其递送效率进行定量评价.方法:采用基因工程手段,分别构建了3种改构的天然炭疽毒素保护性抗原PA及炭疽毒素的LF N端融合海肾荧光素酶(Luciferase)的LFn-linker-Luc的大肠杆菌重组表达体系.利用CCK-8法评价改构PA和LF共同作用肿瘤细胞后的细胞存活率;利用改构PA和LFn-linker-Luc与肿瘤细胞共孵育,通过测定细胞内荧光素酶活性,评价改构PA靶向肿瘤细胞的效果.结果:体外酶解实验证明构建的改构PA蛋白能够被正确地酶解成目的大小的片段;改构PA和LF共同作用肿瘤细胞能够显著降低细胞存活率;利用LFn-linker-Luc能够评价改构PA的靶向效率,PA蛋白的改构方式与其递送效率相关.结论:设计并改构的炭疽毒素药物递送系统,能够实现特异性靶向肿瘤细胞的效果,并具有更广谱的作用效果,为研制新型广谱抗肿瘤药物提供了新的思路和方法.     

A型肉毒毒素联合CO2点阵激光治疗眼周皱纹的近期疗效评估

目的:探讨A型肉毒毒素联合CO_2点阵激光治疗眼周皱纹的近期临床疗效。方法:选择2013年6月到2014年6月我院接收眼部皱纹改善手术的患者90例,随机分为激光组、肉毒毒素组及联合治疗组,各30例,分别给予CO_2点阵激光治疗、A型肉毒毒素注射和A型肉毒毒素注射联合CO_2点阵激光治疗。所有患者在治疗后7 d、1月及3月进行疗效随访评价,比较三组不良反应情况。结果:三组患者眼周皱纹均有所改善,治疗1个月时效果最为明显。激光组的静态皱纹治疗效果明显,对动态皱纹治疗效果不明显;肉毒毒素组对动态皱纹治疗效果明显,对静态皱纹治疗效果不明显;联合治疗组对静态皱纹和动态皱纹均有明显的改善,其满意度评价总分数明显高于其他两组。三组患者对CO_2点阵激光和注射A型肉毒毒素所引起疼痛均能耐受,安全性好。结论:A型肉毒毒素联合CO_2点阵激光对静态皱纹和动态皱纹均有明显的改善作用,且不良反应轻,安全性好。     

CMG2-Fc 融合蛋白突变体筛选及中和炭疽毒素活性分析

目的:筛选能有效中和炭疽毒素和抵抗炭疽毒素损伤细胞的CMG2-Fc(炭疽毒素受体II-人免疫球蛋白Fc段融合蛋白)突变体。方法:运用FoldX等计算软件分析CMG2与PA晶体学结构,设计能提高CMG2-PA亲和力的突变体分子,并与人IgG1Fc片段构成融合基因,转染CHO-S细胞并通过亲和层析获得CMG2-Fc突变体蛋白,通过亲和力检测和细胞保护实验分析各突变体中和炭疽毒素能力。结果:筛选并表达了8个CMG2-Fc突变体分子,亲和力实验显示其中E117Q突变可明显提高CMG2-Fc与PA的亲和力(KD=1.35×10-11 mol/L),细胞保护实验提示E117Q突变能有效提高CMG2-Fc中和炭疽毒素能力(CMG2-Fc(E117Q)的IC50为15 ng/μL,而wt CMG2-Fc的IC50为50ng/μL)。结论:CMG2-Fc(E117Q)突变体分子可作为拮抗炭疽毒素损伤的炭疽治疗药物分子,进行进一步研究。     

高通量血液透析治疗慢性肾衰竭尿毒症的疗效及对尿毒症毒素、免疫球蛋白及肺功能指标的影响

目的:探讨高通量血液透析(HFHD)治疗慢性肾衰竭尿毒症的疗效及对尿毒症毒素、免疫球蛋白及肺功能指标的影响。方法:选取90例于2012年1月-2017年3月期间在喀什地区第一人民医院治疗的慢性肾衰竭尿毒症患者,依据随机数字表法将其分为对照组(n=45)和观察组(n=45),对照组给予血液透析滤过(HDF)治疗,观察组给予HFHD治疗,两组均透析治疗1个月。对比两组患者透析前后症状缓解情况及尿毒症毒素、免疫球蛋白及肺功能指标水平,记录两组相关并发症的发生情况。结果:透析治疗结束后观察组患者缓解率为91.11%(41/45),高于对照组的73.33%(33/45)(P0.05)。两组患者透析后血磷(P~-)、血钾(K~+)、甲状旁腺激素(PTH)、β2-微球蛋白(β2-MG)水平明显低于透析前,血钙(Ca~(2+))水平明显高于透析前(P0.05);观察组透析后K~+、Ca~(2+)、P~-等尿毒症毒素水平与对照组比较差异无统计学意义(P0.05),观察组透析后PTH、β2-MG水平明显低于对照组(P0.05)。透析后,两组患者的免疫球蛋白Ig M、Ig A、Ig G水平均较透析前上升,且观察组高于对照组(P0.05)。透析后,两组患者残气量(RV)均低于治疗前,最大肺活量(FVC)、肺活量(VC)、肺总量(TLC)均高于治疗前,且观察组RV低于对照组,FVC、VC、TLC均高于对照组(P0.05)。观察组并发症发生率为8.89%(4/45),低于对照组的24.44%(11/45)(P0.05)。结论:HFHD治疗慢性肾衰竭尿毒症能够安全有效地清除尿毒症毒素,缓解患者的临床症状,且能够提高患者的免疫功能和肺功能。     

木霉菌T23胶毒素合成基因的生物信息学分析与克隆

胶毒素是生防木霉菌重要的次生代谢产物之一。本研究以生防木霉菌T23为供试材料,旨在通过生物信息学技术及表达分析,挖掘木霉菌T23中胶毒素合成候选基因,探索木霉菌胶毒素合成的分子调控机制,可为新型生物农药的开发及应用提供理论依据。研究表明,木霉菌T23中胶毒素合成候选基因簇全长28 kb,簇内包含了8个基因,分别与烟曲霉胶毒素合成基因簇内的gliP、gliC、gliN、gliK、gliI、gliG、gliF、gliM高度同源。提取培养2 d、3 d、4 d、5 d的木霉菌T23菌丝的RNA,通过半定量RT-PCR技术探索各候选基因在木霉菌T23不同生长时期的表达情况,显示各基因在不同生长时期均有表达,属于组成型表达基因。成功克隆得到木霉菌T23中的gliP-T23基因并完成基因结构分析,该基因全长6 339 bp,由4个外显子和3个内含子组成,为后续的基因功能验证提供基础。     

棕鞭藻及其培养滤液对铜绿微囊藻生长及生理特性的影响

为探究藻类之间的可能存在的信息传递, 研究了棕鞭藻(Ochromonas sp.)及其培养滤液对铜绿微囊藻的生长及生理特性的影响。结果发现, 3种不同接种比例(1﹕4、1﹕1和4﹕1)的棕鞭藻与微囊藻共培养下, 微囊藻细胞密度到第4天均下降到最低值, 而棕囊藻细胞密度则显著增加。同时, 棕鞭藻培养滤液能够抑制微囊藻的生长、导致丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)活性。此外, 棕鞭藻培养滤液也能促进微囊藻胞外多糖(EPS)含量显著增加。这表明棕鞭藻不仅能吞噬微囊藻, 而且可能释放某些化感物质抑制微囊藻生长及生理参数。这暗示了棕鞭藻可作为潜在的藻类水华控制生物, 抑制早期藻类大量增殖。