氧杂蒽酮类衍生物可能成为潜在的抗生素:细菌中磷酸烯醇式丙酮酸依赖性磷酸转移酶系统酶I抑制剂的虚拟筛选

磷酸烯醇式丙酮酸磷酸转移酶系统（PTS）广泛存在于真细菌，但在真核生物中缺失。该系统含有两个磷酰基载体，分别是酶I（EI）和含组氨酸的磷酰基载体蛋白（HPr），以及几个PTS转运子，负责促进几种糖的共吸收和磷酸化。

蜡样芽孢杆菌0-9菌株磷酸转移酶系统对糖利用能力分析

利用蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)0-9菌株及其衍生菌株,研究蜡样芽孢杆菌磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS)对不同糖类的磷酸化和吸收利用情况,明确该菌株的PTS糖类型,并就该菌对糖的利用能力及产胞外酶的能力进行了初步分析.结果表明,葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等均是蜡样芽孢杆菌0-9菌株的PTS糖,ptsI基因在PTS系统对糖的磷酸化过程中起到至关重要的作用,该基因功能缺失会导致突变体菌株对葡萄糖的磷酸化和吸收利用能力降低1.6倍,同时也会导致其产胞外酶的能力降低.本研究结果为深入研究蜡样芽孢杆菌0-9菌株的生防机理及基于该菌的生防制剂的研发提供了新的理论依据.

肺炎链球菌候选疫苗蛋白SPD0295的重组表达及免疫活性分析

目的评价磷酸烯醇丙酮酸依赖的磷酸酶转移系统(phosphotrans-ferase system,PTS)SPD0295蛋白作为候选疫苗的免疫活性,分析其在不同血清型肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae,S.pn)中的表达情况。方法以S.pn中D39血清型基因组DNA为模板扩增spd0295基因序列,IPTG诱导表达含6×His标签的SPD0295重组蛋白,经Ni-NTA树脂纯化后获得高纯度的目的蛋白;序列比对分析不同血清型S.pn的spd0295基因保守性;SPD0295蛋白与Alum佐剂混合经腹腔注射免疫Balb/c小鼠制备多抗,ELISA法检测其抗体效价,Western blot技术分析抗体的特异性,同时分析该蛋白在7株常见肺炎链球菌中的表达水平。结果spd0295基因在7株不同血清型S.pn中与D39菌株基因序列一致性大于99%;重组蛋白SPD0295免疫小鼠后获得高滴度、高特异性的多克隆抗体;Western blot技术验证了SPD0295蛋白在7株常见肺炎链球菌株中均有表达;黏附抑制试验表明SPD0295蛋白及其抗血清均可抑制细菌的黏附效应。结论 SPD0295蛋白免疫Balb/c小鼠可获得的多克隆抗体具有良好的免疫活性,且在不同血清型S.pn菌株中均有表达,保守性强,是1个潜在的S.pn候选疫苗蛋白。

化脓性链球菌碳水化合物代谢及毒力影响研究进展

化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)是一种引起人类多种疾病的革兰阳性病原菌,在宿主体内获取营养物质是其生存和繁殖进而损伤宿主的前提,其中碳水化合物是营养物质的主要成分。化脓性链球菌具有糖酵解、非完全糖酵解及磷酸烯醇丙酮酸依赖性磷酸转移酶系统(Phosphoenol pyruvate-dependent phosphotransferase pathway,PTS)等的葡萄糖、乳糖和苹果酸摄取途径,具有碳分解代谢物阻遏、分解代谢物控制蛋白A和PTS等碳代谢调节方式,并且宿主体内葡萄糖、乳糖和苹果酸浓度的变化都会使其毒力发生改变。主要对化脓性链球菌碳水化合物摄取途径、代谢调节和对毒力影响等方面进行综述,为化脓性链球菌碳水化合物摄取所影响的调控网络和代谢通路的深入研究提供依据。

大肠杆菌ptsHI-crr基因的敲除及其对苯丙氨酸生产的影响

L-苯丙氨酸(L-phenylalanine)是重要的食品和医药中间体。利用大肠杆菌发酵葡萄糖生产苯丙氨酸时,对葡萄糖转运起重要作用的磷酸烯醇丙酮酸糖磷酸转移酶系统(PTS)对苯丙氨酸产量有很大影响。由ptsHI-crr操纵子编码的磷酸组氨酸载体蛋白(HPr),酶I(EI)和酶IIAGlc是PTS的必要组分,通过敲除ptsHI-crr得到PTS缺陷菌株,可以使葡萄糖代谢更多地流向苯丙氨酸生物合成。采用Red同源重组技术将大肠杆菌染色体上的ptsHI-crr基因替换为四环素抗性基因,得到PTS缺陷菌株。该菌株在以葡萄糖为惟一碳源的培养基中摇瓶培养,菌密度为对照菌株的2.7倍,苯丙氨酸产量为对照菌株的6.3倍。

大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应研究进展

细菌在多种碳源共存的环境中优先利用一种(通常是葡萄糖)的现象被称为分解代谢产物阻遏效应。国内现有分子生物学及相关课程教材普遍对该效应的机理解释不清甚至给出错误的解释。大肠杆菌葡萄糖-乳糖分解代谢产物阻遏效应产生的根本原因不是胞内葡萄糖的存在,而是葡萄糖经PTS(Phosphoenolpyruvate:carbohydratephosphotransferase system)系统向胞内运输同时藕联磷酸化的过程。磷酸向葡萄糖的传递导致PTS关键组分EⅡAGlc去磷酸化形式的积累。该形式的EⅡAGlc可以与质膜上本底表达的乳糖透性酶LacY结合,阻止诱导物乳糖的吸收。cAMP的影响也是通过激活参与PTS系统的关键基因而加强了诱导物排斥作用。此外,去磷酸化形式的EⅡBGlc和YeeⅠ对全局性转录阻遏蛋白Mlc活性的抑制也保证了PTS系统关键组分蛋白的基因表达。文章综述了近年来有关大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应机理的最新研究进展,并对相关教材有关这一内容的阐述提出了修改建议。

谷氨酸棒状杆菌果糖代谢阻断工程菌的构建

谷氦酸棒状杆菌不仅可以利用葡萄糖和果糖作为碳源进行糖类代谢,也可以利用这些碳源作为底物生产葡萄糖酸、甘露醇及山梨醇等产品。为了提高底物利用率和目的产物的积累量,利用代谢工程阻断糖类代谢的磷酸烯醇式丙酮酸一糖磷酸转移酶系统(phosphoenolpyruvate carbohydrate phosphotransferase system,PTS)和失活相应磷酸激酶。是实现此目标的有效手段。本实验利用同源重组和反向筛选等技术手段,分别获得ptsF单基因缺失工程菌CG△ptsF和ptsF、ptsH、ptsI三基因缺失工程菌CG△ptsF△ptsH△ptsI。工程菌的生长情况研究表明:在以葡萄糖为唯一碳源的培养基上,工程菌CG△ptsF和工程菌CG△ptsF△ptsH△ptsI与野生型生长情况基本一致,说明葡萄糖代谢不受3个基因影响;在以蔗糖为唯一碳源的培养基上,工程菌CG△ptsF和工程菌CG△ptsF△ptsH△ptsI的生长速率分别是野生型的48.4%和29.7%,菌体浓度分别是野生型的61.6%和34.1%;在以果糖为唯一碳源的培养基上,工程菌CG△ptsF菌体浓度是野生型43.2%,工程菌CG△ptsF△ptsH△ptsI生长为0,证明其完全阻断了果糖代谢,同时说明果糖的PTS系统受ptsF、ptsH和ptsI基因编码的PTS相关蛋白的联合控制。果糖代谢阻断工程菌的获得,为进一步构建以果糖原型为底物的甘露醇或山梨醇生产工程菌株提供了遗传资源,也为谷氦酸棒状杆菌的糖类代谢研究提供了理论依据。