A subset of Actinobacillus pleuropneumoniae in vivo induced promoters respond to branched-chain amino acid limitation

Actinobacillus pleuropneumoniae is the causative agent of a necrotizing hemorrhagic pleuropneumonia in swine. In this study, we investigate the possibility that the limitation of branched-chain amino acids is a stimulus that A. pleuropneumoniae will encounter during infection and will respond to by up-regulation of genes involved in branched-chain amino acid biosynthesis and virulence. Actinobacillus pleuropneumoniae genetic loci that are specifically induced during infection were screened in vitro for expression in response to limitation of branched-chain amino acids. Of 32 in vivo induced promoter clones screened in vitro, eight were induced on chemically defined medium without isoleucine, leucine and valine as compared to complete chemically defined medium. We identify the genomic context of each clone and discuss its relevance to branched-chain amino acid limitation and virulence. We conclude that limitation of branched-chain amino acids is a cue for expression of a subset in vivo induced genes, including not only genes involved in the biosynthesis of branched-chain amino acids, but also other genes that are induced during infection of the natural host. These results suggest that limitation of branched-chain amino acids may be one of an array of environmental cues responsible for the induction of virulence-associated genes in A. pleuropneumoniae.     

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌毒素apxH基因无药物抗性标记突变株HBC-/GFP+的构建及其生物学特性研究

通过使用枯草芽胞杆菌一个蔗糖敏感sacB基因发展了一种依靠蔗糖的负向筛选系统,这种方法允许没有标记突变的基因进入胸膜肺炎放线杆菌染色体。首先,构建了猪传染性胸膜肺炎放线杆菌毒素apxⅡ基因GFP插入失活型的重组质粒pOSAKCG,其中一个表达盒含有氨苄青霉素基因和以外膜蛋白omlA作为启动子表达sacB基因。重组质粒pOSAKCG通过电穿孔转化,它的突变apxⅡCA基因与野生型亲本菌株胸膜肺炎放线杆菌HB03染色体上野生型apxⅡCA基因发生同源交换,两步法筛选获得了apxⅡ基因突变株HBC^-／GFP^ ,PCR和Southern blot对突变株进行初步鉴定,进一步对突变株的一些生物学特性,包括它的溶血活性、免疫原性、生长特性及其对小鼠的安全性进行了研究。结果表明,无药物抗性标记突变株的构建是成功的。该突变株的构建为进一步研究突变株作为载体和疫苗奠定了坚实的基础。     

放线共生放线杆菌粗糙型与光滑型菌落的主要外膜蛋白

目的：观察放线共生放线杆菌粗糙型与光滑型菌株菌体蛋白表达上的差异。方法：聚丙稀酶胺凝胶电泳观察两型细菌全细胞蛋白及超高速离心提取的细菌主要外膜蛋白差异。结果：全细胞蛋白电泳两型细菌蛋白带无明显差异;提取的主要外膜蛋白电泳粗糙型存在18、29、45kDa蛋白带,实验室参考菌株不存在,临床光滑型菌株存在少量,光滑型实验室参考菌株存在的蛋白带在所有实验菌株中均存在。结论：18、29、45kDa蛋白带可能与放线共生放线杆菌粗糙型菌株相关。     

胸膜肺炎放线杆菌apxIC基因插入失活突变株构建及免疫原性分析

胸膜肺炎放线杆菌是引起猪传染性胸膜肺炎(APP)的呼吸道病原菌,其分泌的Apx毒素是最重要的毒力因子之一。为构建APP突变弱毒菌株,在apxIC基因下游XhoI酶切位点处插入氯霉素抗性基因(Chlr)制备转移载体,通过电转化导入APP血清10型参考菌株(D13039)进行同源重组,筛选获得apxIC基因插入突变菌株D13039C-Chlr。该突变菌株特性鉴定结果表明其溶血活性完全丧失,可正常增殖和分泌ApxI毒素,连续10次传代后基因组中插入的Chlr基因可稳定遗传,利用5个剂量(2×108CFU~2×106CFU)对每组3只小鼠腹腔攻毒结果显示突变菌株毒力较母源菌株降低至少100倍以上,将突变菌株作为弱毒活疫苗经滴鼻途径免疫仔猪后利用APP血清1型(4074)和血清10型(D13039)菌株攻毒进行免疫原性鉴定,结果显示血清1型攻毒后非免疫组4头仔猪全部死亡而免疫组4头中死亡2头,非免疫组肺损伤指数(34.4)显著高于免疫组(17.5),血清10型攻毒后非免疫组肺损伤指数(17.5)也高于免疫组(10.5),同时鼻拭子和肺组织样品的细菌重分离数及PCR检测阳性数非免疫组也明显高于免疫组,表明突变菌株作为弱毒活疫苗对仔猪具有一定的交叉免疫保护力。该突变菌株的构建为鉴定ApxI毒素活性及研制具有交叉保护活性的APP弱毒活疫苗奠定了基础。     

环境因素对琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸的影响

琥珀酸放线杆菌是发酵生产有应用前景的生物基原料-丁二酸的微生物。本研究室从牛瘤胃中筛选获得一株琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes CGMCC 1593, 分析了环境气体、pH、氧化还原电位(ORP)环境因素对琥珀酸放线杆菌A. succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸的影响。结果表明: CO2不仅提供了A. succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸的最佳气体环境, 也是发酵生产丁二酸的底物之一; MgCO3是A. succinogenes CGMCC 1593发酵过程较好的pH调节剂, 发酵过程维持pH7.1~6.2, 可满足菌体生长与产酸的要求; 发酵液初始ORP过低, 不利于菌体生长, ORP在-270 mV时对丁二酸产生有利。在菌体对数生长期结束时, 通过Na2S·9H2O降低发酵液ORP到-270 mV, 发酵48 h时可产丁二酸37 g/L, 摩尔产率达到129%。这对深入研究A. succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸具有参考价值。     

胸膜肺炎放线杆菌RTX毒素与宿主的相互作用

摘要：胸膜肺炎放线杆菌引起猪传染性胸膜肺炎,给养猪业造成严重的经济损失。RTX毒素是胸膜肺炎放线杆菌主要的毒力因子,在该病原的感染与免疫中发挥“双刃剑”的作用。本文综述了近十多年来国内外在胸膜肺炎放线杆菌RTX毒素的研究进展,提出了毒素与宿主互作研究的必要性和技术可行性,认为毒素与宿主相互作用研究将诠释此病原的分子致病机理。     

猪胸膜肺炎放线杆菌血清1型RTX毒素I的N-端表达多肽具有良好的免疫原性

ApxI外毒素是猪胸膜肺炎放线杆菌(APP)最重要的毒力因子,为了研究其N端多肽的免疫原性,分别将apxIA基因的全长编码区(apxIA,3146bp)及其5′端1140bp的片段(apxIA5)克隆到原核表达载体pET28a,经IPTG诱导后在大肠杆菌中实现了表达,表达产物ApxIA和ApxIAN均以包涵体的形式存在,Westernblot检测证实两种表达产物均具有免疫反应性。将纯化的重组蛋白(rApxIA和rApxIAN)和提取的天然毒素ApxI(nApxI)分别经腹腔免疫BALBc小鼠,于免疫前、免疫2周和4周后分别检测了ELISA抗体和毒素中和抗体水平,结果表明,rApxIAN免疫组的ELISA抗体显著低于rApxIA免疫组和nApxI免疫组,但rApxIAN免疫组血清中和试验中测定的溶血素单位与rApxIA及天然nApxI免疫组没有显著差异。第二次免疫2周后,用1个LD50的APP血清1型J101株和2型标准菌株攻击试验动物,rApxIAN免疫组对血清1型和2型菌株的保护率分别为80%和100%。     

碳源对琥珀酸放线杆菌发酵产丁二酸的影响及其代谢流量分析

在厌氧条件下, Actinobacillus succinogenes能够利用单糖、双糖和糖醇等碳水化合物发酵生成丁二酸, 其中以山梨醇为碳源时丁二酸的产量最高。代谢流量分析结果表明: 与葡萄糖发酵相比较, 由于代谢系统中积累了更多的NADH, 使得代谢网络关键节点PYR和AcCoA处的代谢流量分配有了较大的变化, 导致更多的碳源流向丁二酸和乙醇, 而乙酸和甲酸的分泌相对减少。     

猪胸膜肺炎放线杆菌flic蛋白二级结构与B细胞表位预测

目的:预测和分析猪胸膜肺炎放线杆菌(Actionobacillus pleuropneumoniae,APP)鞭毛蛋白(flic)的二级结构和B细胞表位.方法:利用生物信息学方法对flic基因推导的氨基酸序列进行结构特征和B细胞表位预测分析.结果:flic蛋白为非稳定型脂蛋白,含有2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点(39-42 SirD,164-167 SvkD)和3个蛋白质激酶C磷酸化位点(39-41 SiR,161-163 TsR、164-166 SvK).该蛋白无信号肽,在21Ala～38Ala处存在跨膜区的可能性最大.fljc蛋白的二级结构主要由无规卷曲区域、α-螺旋和β-折叠组成,而形成较少的转角结构.该蛋白的B细胞表位可能位于55～61和152～158区段内或其附近区域.结论:预测结果将有助于确定file蛋白的B细胞表位,为进一步研究flic基因功能及研制APP基因工程疫苗提供参考.     

儿童牙齿表面的菌群分布与龋齿的关系

本实验从幼儿园和小学一年级的学生中选择５－８岁的无龋齿和有龋齿的儿童各４５例,进行牙齿表面的菌群分布与龋齿关系的研究,结果在有龋组中分离到变形链球菌８株,放线菌６株及拟杆菌２６株,而在无龋组中未分离到变形链球菌,分离到放线菌１株,拟杆菌１４株,两组比较,以上三种菌有显著差异（Ｘ２检验Ｐ＜０．０５）。说明除变形链球菌是主要的致龋菌外〔１,２〕,还应考虑放线菌和拟杆菌在龋齿发生上的作用。此外,我们还发现两组的兼性厌氧菌的分布也有所不同,无龋组中分离到棒状杆菌２９株,而有龋组中分离到棒状杆菌１１株,小肠结肠炎耶尔森氏菌７株,两组也有明显差异,故我们认为龋齿发生的原因可能是多方面的,就病原菌来说,也可能是多种细菌的混合作用,从两组兼性厌氧菌与无芽胞厌氧菌的分布不同来看,亦应考虑龋齿的发生与口腔内生态平衡有关