结核分枝杆菌毒力因子蛋白酪氨酸磷酸酶PtpA转录调控和分泌机理

结核分枝杆菌感染引起的结核病疫情依然严峻。感染的结核菌可分泌一系列效应分子调控、干扰和逃逸宿主免疫。本文综述蛋白酪氨酸磷酸酶PtpA在结核菌感染中发挥的重要作用:经多条途径抑制宿主天然免疫、细胞凋亡及吞噬体-溶酶体融合、调控宿主能量代谢等逃逸免疫杀伤。作为候选药物靶标,靶向PtpA的抑制剂设计、筛选及药物研发较为迟缓,因为PtpA与宿主蛋白酪氨酸磷酸酶hLMW-PTP具有较高一致性。为了进一步探索靶向该分子的更佳途径,分析了ptpA基因转录及PtpA蛋白分泌方面的研究进展及存在问题,为靶向PtpA的其他途径提供参考。     

结核分枝杆菌生物膜形成相关基因的筛选与鉴定

目的:通过菌落表型变化并结合生物膜生长缺陷筛选并鉴定可能与生物膜形成相关基因.方法:利用带有Himarl转座子的MycoMarT7转座子系统建立结核分枝杆菌H37Ra随机插入突变库;筛选细菌表面结构发生变化和生物膜形成有变化的突变菌株;运用T-A克隆法并结合抗性标记挽救法获得突变菌株的随机插入基因侧翼序列从而鉴定突变基因,并运用生物信息学方法分析预测突变基因的功能.结果:通过菌落形态变化及生物膜缺陷表型筛选出39株突变株,成功鉴定其中16株突变株,涉及16个基因发生突变,其中5个与脂质代谢相关,4个与细胞壁合成相关、2个与中间代谢和呼吸作用相关、1个调节蛋白相关基因,1个毒力相关基因,1个PE/PPE家族基因,还有2个功能未知基因.结合生物膜形成缺陷分析,其中8个基因可能与H37Ra体外生物膜的形成相关.结论:成功构建库容量约为l×104结核分枝杆菌转座子随机插入突变文库,筛选获得生物膜生长受损突变株及可能与结核分枝杆菌生物膜形成相关的基因信息,为后续深入开展生物膜形成机制研究奠定基础.     

定量蛋白质组学分析链霉素耐药和敏感结核分枝杆菌临床分离株

[目的]发现结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)链霉素耐药相关的潜在菌体蛋白.[方法]以结核分枝杆菌临床分离链霉素敏感株01105和结核分枝杆菌H37Rv为对照,采用iTRAQ技术和生物信息学鉴定并相对定量结核分枝杆菌临床分离链霉素耐药株01108菌体蛋白,并通过WEGO功能注释聚类分析01108菌株差异表达蛋白的细胞组分、分子功能和生物进程.[结果]01108菌株分别与01105菌株和H37Rv菌株比较差异表达蛋白为194个和146个,01108菌株与01105菌株和H37Rv比较均差异表达蛋白121个(共同差异表达蛋白).差异表达蛋白理论相对分子量和等电点分布广泛,其生物进程主要参与中间代谢、呼吸作用和脂质代谢,分子功能主要为催化活性功能和结合功能.共同差异表达蛋白:7个核糖体蛋白(Rv2785c,Rv0056,Rv0641,Rv0652,Rv0701,Rv1630和Rv2442c)在01108菌株中表达下调;7个蛋白在01108菌株中显著差异表达(上调大于1.20倍或下调小于0.55倍),分别为巯基过氧化物酶(Rv1932)、酰基载体蛋白脱氢酶(Rv0824c)、30S核糖体蛋白S15 (Rv2785c)、丙酮酸脱氢酶E2部分(Rv2215)、双组份转录调控蛋白(Rv3133c)以及假定未知蛋白(Rv2466c和Rv2626c).[结论]iTRAQ发现了链霉素耐药结核分枝杆菌相对于链霉素敏感结核分枝杆菌和H37Rv共同差异表达蛋白,为进一步探讨结核分枝杆菌链霉素耐药机制奠定了基础.     

用PCR方法定向突变结核分枝杆菌glmU基因

目的:结核分枝杆茵glmU基因是分枝杆菌生长必需基因,其编码产物具有乙酰基转移酶活性和尿嘧啶转移酶活性,参与细胞壁前体物UDP-乙酰葡糖胺(UDP-GlcNAc)的生物合成,研究其空间结构可以定向设计酶抑制剂.方法:利用PCR方法定向突变结核分枝杆菌glmO基因,并用大肠杆菌BL21(DE3)高表达m-GlmU蛋白.结果:获得了定向突变的结核分枝杆菌glmU基因,m-glmU.纯化的m-GlmU蛋白仍具有乙酰基转移酶活性和尿嘧啶核苷转移酶活性.结论:纯化的m-GlmU蛋白为进一步研究其稳定性、测定其空间结构提供了物质基础.     

结核分枝杆菌硫醇乙酰基转移酶基因敲除株的构建及其生物学特性分析

为探索硫醇乙酰基转移酶(mycothiol acetyltransferase,MshD)在结核分枝杆菌中的生物学特性,本实验利用噬菌体为载体的同源重组技术,构建结核分枝杆菌mshD基因敲除株、mshD基因回补株,用实时定量聚合酶链反应(real time-quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)对所构建的菌株进行验证。分别收集H37Ra野生株、mshD基因敲除株、mshD基因回补株对数生长期菌液各5 mL, 离心收集菌体并培养,以观察菌落形态、生物膜形成及生长曲线测定;用5 mmol/L H₂O₂、0.05% SDS,50 ℃热激及低氧条件下分别处理基因敲出菌株和野生菌株,将菌液进行10倍梯度稀释,培养4～6周后检测抗胁迫能力并计算存活率。结果显示, 与野生株H37Ra相比,mshD基因敲除株菌落褶皱减少且菌落偏小,生长趋势较为缓慢;生物膜形成所需时间增长且褶皱明显减少;抗逆能力下降,存活率略低于野生株和回补株。揭示了mshD基因对结核分枝杆菌的生长具有重要作用,为进一步揭示该基因的功能和作用机制奠定了基础。     

结核分枝杆菌FurB蛋白的表达及其单克隆抗体的制备

目的:制备针对结核分枝杆菌FurB蛋白的单克隆抗体(mAb)并分析其特性。方法:利用E.coli DH5α表达含有6×His的融合蛋白FurB;采用小鼠腹股沟皮下包埋硝酸纤维素膜的方法免疫小鼠,然后进行细胞融合、克隆化制备抗FurB mAb,用ELISA法初步鉴定其特异性位点和相对亲和力。结果:获得了高表达的融合蛋白,经SDS-PAGE分析,在相对分子质量15.0×10~3处有特异的目的蛋白条带。用该融合蛋白免疫小鼠后,获得了抗FurB mAb。结论:所获得的抗FurB mAb效价高、特异性强,为进一步研究FurB在结核分枝杆菌铁调控和致病过程中的作用提供了有效工具。     

应用PCR技术检测结核分枝杆菌的临床分析

采用聚合酶链反应（Ｐｏｌｙｍｅｒａｎｓｅ Ｃｈｉａｎ Ｒｅａｔｉｏｎ,即ＰＣＲ）技术检测结核分枝杆菌Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ,一年多来共检测了１００例结核（肺、肾结核）患者的痰和尿液标本,结果ＰＣＲ检出阳性率为８１％,对照用储菌涂片抗酸染色法,阳性率为５８％,用常规培养法阳性率为２０％。而对５０例非结核患者的痰和尿液标本的检测,ＰＣＲ法仍有６％的阳性率,而用涂片或常规培     

分枝杆菌核糖体的制备与初步结构研究

核糖体是抗生素的主要靶点,而获得足量高纯度的核糖体是进行结构和药物研究的基础。结核分枝杆菌壁厚且生长缓慢,制备足量高纯度的核糖体具有挑战性。本研究改进并优化了核糖体纯化制备方法,通过大量培养和安全处理致病菌,应用高效破碎厚壁革兰阳性菌的技术,结合传统的蔗糖密度离心分离和蛋白液相色谱纯化技术,经多步纯化和分离,获得了高纯度和较高产率的耻垢分枝杆菌与结核分枝杆菌的核糖体样品,为后续生化实验和结构生物学研究提供了保证。该分枝杆菌核糖体制备方法也可应用于其他革兰阳性致病菌复合物样品的直接提纯,以及复合物特异性的进一步研究,特别是利用晶体学与冷冻电镜结合的高精度复合物结构研究,有助于揭示细菌耐药性机制及用于新型抗生素的研发。     

人结核分枝杆菌特异性核酸探针制备及结核病PCR检测技术的初步临床应用

采用人结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis TB)染色体DNA为模板,选择位于插入片段IS6110中884～865和568～588碱基对处的两个片段为引物,扩增出317bp的特异性片段．将其克隆进pUCl9载体。酶切图谱分析和DNA序列测定证实为目的片段。该片段经DIG标记,分别与11种分枝杆菌DNA进行Southern杂交,结果证明只与人型复合分枝杆菌发生杂交反应。利用该对引物建立的PcR检测拄术对74份结核病痰液标本进行检测,并与临床细菌快速培养结果相比较,发现48份临床阳性均为PcR阳性,在26份临床阴性标本中亦发现11份PCR检测阳性。将标本PCR产物与克隆探针进行杂交,显示两者结果完全一致。说明PCR检测体系结果可靠,其灵敏度明显高于目前临床所采用的方法,可作为一种常规技术用于结核病的临床检测。     

结核分枝杆菌重要诊断用抗原研究进展

血清学试验是结核诊断的重要依据。随着科学技术的进步,新的结核诊断用抗原不断被发现。我们简要综述了结核菌素蛋白衍生物、抗原85复合体、38kDa磷酸盐转运蛋白、6kDa早期分泌性蛋白、10kDa培养滤液蛋白、免疫性蛋白MPT64、主要分泌性免疫蛋白MPB70、表面脂蛋白MPB83等8种结核分枝杆菌重要抗原作为结核诊断用抗原的研究进展。