摘要群体感应效应(Quorum sensing, QS)与多药外排泵AcrAB-TolC是细菌耐药性产生的重要因素,了解并抑制二者的作用对于理解细菌耐药性具有重要意义。细菌群体感应效应是细菌群体间信息交流的方式,是由细菌释放的群感效应信号分子所调控种群活动的一种重要的行为方式。其中,由酰基高丝氨酸内酯(Acyl-homoserine lactone, AHL)所介导的革兰氏阴性菌群体感应效应所形成的细菌生物被膜是细菌耐药性形成的重要因素,也是临床上面临的重要问题。INP-AidH ,是由来自 Ochrobactrum sp.的能水解 AHL 内酯环的 α/β 水解酶AidH,与冰核蛋白(Ice nucleation protein, INP)通过重组构建而成,能够通过细胞膜色谱(Cell membrane chromatography, CMC)固定化于硅胶制材料并保持有水解群感效应信号分子C6-HSL以及抑制生物被膜形成的活性,为获得解决细菌感染的新材料提供新的策略。细菌多药外排泵AcrAB-TolC存在于细胞膜上,以三聚体形式通过质子交换提供驱动实现对抗生素等物质转运外排导致细菌耐药性产生。AcrAB-TolC的组装与功能实现在转运QS信号分子和细菌生物被膜的形成中发挥着重要作用。然而,AcrAB-TolC的动态装配过程以及其在转运QS信号分子的过程尚不明确。针对以上问题,本研究将基于内酯酶AidH和外排泵系统AcrAB-TolC通过一系列表征手段对细菌耐药性进行研究,具体研究内容如下:<br> 通过使用实验室已构建好的质粒 pET28a[INP-AidH]转化入大肠杆菌(Escherichia coli, E.coli )BL21(DE3)中进行诱导表达,获得了正确表达且纯度较高(>95%)的存在细胞膜碎片上的重组蛋白INP-AidH,通过细胞膜色谱的方法,将含有重组蛋白INP-AidH的细胞膜碎片固定化于硅胶材料,SEM与EDS的表征结果显示固定化成功,通过探讨固定化后硅胶颗粒的降解群感效应信号分子的功能活性,发现10 μg固定化细胞膜的硅胶颗粒在30分钟内可以降解约80%的2 mmol/L C6-HSL,通过探讨固定化后硅胶颗粒的抑制生物被膜形成的功能活性,发现含20 μg细胞膜蛋白的硅胶颗粒可以防止约60%左右的生物被膜形成,同时对固定化硅胶制导管的生物被膜形成的功能活性的探讨,发现其对导管表面和周围培养环境也具抑制生物被膜形成的效果;<br> 以E.coli K-12的AcrAB-TolC外排泵组分基因序列作为基础,通过分子生物学操作,成功构建质粒pET28a[AcrA]、pET28a[AcrB]和pET28a[TolC],确定AcrA的诱导条件为菌种培养至OD600=0.4-0.8时添加IPTG至终浓度为1.0 mmol/L后于16℃诱导表达12-16小时,AcrB、TolC的诱导条件为菌种培养至OD600=1.0时添加IPTG至终浓度为0.2 mmol/L后于37℃诱导12-16小时;通过纯化与超滤,获得高浓度且高纯度(>98%)的蛋白质,通过EB外排实验和ITC实验结果结果分析,证实了其转运活性以及与群感效应信号分子的相互作用;通过TIRFM观察到外排泵亚基的动态装配过程,为研究多药外排泵产生的细菌耐药性以及抗菌策略具有重要意义。
更多相关知识
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文