葡萄糖苷转运蛋白Lmo0738介导单增李斯特菌毒力的作用研究

【目的】以单增李斯特菌葡萄糖苷转运蛋白Lmo0738为研究对象,研究其介导细菌毒力发挥的生物学作用。【方法】通过细菌同源重组技术构建lmo0738基因缺失株和回补株,研究它们在生长、溶血、细胞黏附与侵袭以及胞间迁移等方面与野生株的差异。同时,采用荧光定量PCR和Western blotting方法检测Δlmo0738毒力相关基因的转录水平和毒力相关蛋白的表达情况。【结果】缺失lmo0738后,李斯特菌体外生长能力、溶血能力、黏附和侵袭能力以及胞间迁移能力均显著减弱,溶血素O(listeriolysin O,LLO)蛋白毒力表达水平和关键毒力基因转录水平均显著降低。【结论】本研究证实缺失lmo0738能够降低单增李斯特菌毒力,为完善包括单增李斯特菌在内的重要食源性病原菌磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS)糖分解代谢及感染机制奠定了关键基础。

硫氧还蛋白Lmo1903介导单增李斯特菌抵抗氧化应激的生物学功能研究

【目的】以单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)硫氧还蛋白Lmo1903为研究对象,研究其在细菌环境适应过程中的抗氧化应激生物学作用。【方法】使用生物信息学方法分析Lmo1903的进化关系和关键活性位点,使用酶切连接的方法构建Lmo1903蛋白表达载体,获得纯化的重组蛋白,以胰岛素为底物分析其氧化还原酶学活性;同时制备鼠源多克隆抗体,分析其在细胞内的定位;采用核苷酸定点突变技术构建CX1X2C基序中的半胱氨酸点突变蛋白,分析关键位点半胱氨酸对Lmo1903酶活的影响;采用同源重组原理构建lmo1903基因缺失株Δlmo1903和回补株CΔlmo1903,研究lmo1903在单增李斯特菌生长、运动和抗氧化应激方面发挥的功能。【结果】生物信息学分析显示,Lmo1903含有CX1X2C基序,与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的TrxA的亲缘关系较近,属于硫氧还蛋白家族成员,主要定位在细菌细胞质中,具有较强的还原酶学活性,突变CX1X2C基序中的半胱氨酸残基会显著降低Lmo1903的还原酶活能力。缺失lmo1903不影响单增李斯特菌的生长能力,但显著减弱了细菌在铜离子胁迫环境中的氧化应激耐受能力,且影响鞭毛合成相关因子的转录水平和细菌的运动能力。【结论】本研究首次证实了单增李斯特菌硫氧还蛋白Lmo1903具有还原酶学活性,介导细菌运动和对氧化环境的适应。

单增李斯特菌LPXTG蛋白Lmo0880在感染致病中的作用

【目的】通过构建单核细胞增生李斯特菌(单增李斯特菌)LPXTG蛋白Lmo0880的基因缺失菌株和回补菌株,探究Lmo0880在细菌生长、细胞感染和宿主感染等方面发挥的作用。【方法】利用同源重组原理构建lmo0880的基因缺失株及回补株,比较野生株、缺失株和回补株在生长能力、细胞黏附与侵袭和胞内增殖能力等方面的差异,从而鉴定Lmo0880在单增李斯特菌感染宿主中的作用。【结果】缺失lmo0880基因后,单增李斯特菌在生长能力上无明显变化;对细胞的黏附能力无显著差异,但对细胞侵袭能力、胞内增殖能力、小鼠致病力和小鼠组织定殖能力显著降低。【结论】本研究阐明了单增李斯特菌LPXTG蛋白Lmo0880在细胞侵袭、胞内增殖和组织定殖等方面发挥的重要作用。

单核细胞增生李斯特菌二硫键形成蛋白DsbA调控胞间迁移的机制

【目的】实验室前期研究发现单核细胞增生李斯特菌(单增李斯特菌,Listeria monocytogenes)二硫键形成蛋白DsbA缺失后,细菌胞间迁移能力增强,本研究旨在深入解析DsbA介导该生物学过程的具体机制。【方法】通过荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹(Western blotting)方法比较单增李斯特菌野生株和dsbA缺失株毒力基因的转录和表达水平差异;利用免疫荧光共定位方法观察DsbA缺失后对单增李斯特菌胞间迁移相关毒力因子ActA招募宿主肌动蛋白能力的影响(分析ActA与肌动蛋白共定位在细菌一侧形成“彗星状尾巴”的长短和数量);通过等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry, ITC)研究DsbA与ActA互作情况。【结果】dsbA缺失后,毒力基因转录水平无显著差异,但毒力因子InlA、InlB、PlcA和PlcB的分泌均显著降低,而ActA、溶血素O (listeriolysin O, LLO)分泌量显著升高。缺失株形成的彗星尾巴数量显著高于野生株且平均长度也较野生株增加,说明dsbA缺失导致细菌招募肌动蛋白能力明显增强。ITC试验发现DsbA与ActA结合存在吸热反应,说明二者互作。【结论】本研究证实单增李斯特菌DsbA通过调控毒力蛋白减弱了对肌动蛋白募集,进而影响细菌胞间迁移。研究结果有助于系统理解单增李斯特菌在宿主感染过程中的毒力调控机制,对人兽共患胞内病原菌的污染控制具有重要公共卫生学意义。

单核细胞增多性李斯特菌硫氧还蛋白Lmo1609的应激生物学功能研究

【目的】本研究旨在构建单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)硫氧还蛋白Lmo1609的基因缺失株,分析Lmo1609的氧化还原酶学活性,及其在细菌生长、运动过程中发挥的作用,并探究了Lmo1609参与细菌抗氧化应激和致病的生物学基础。为阐明其抗应激生物学作用以及完善李斯特菌的感染机制奠定分子基础。【方法】利用同源重组原理构建lmo1609基因缺失株及回补株。通过分子生物学、应激生物学和感染生物学等手段,对Lmo1609的生物学功能进行探索。以胰岛素为底物分析其氧化还原酶学活性;通过构建lmo1609缺失株和回补株,比较野生株和突变株在运动性、生长能力、抗氧化应激、细胞黏附、侵袭和增殖能力等方面的差异,进而鉴定Lmo1609的生物学功能。【结果】缺失lmo1609后,单增李斯特菌在生长能力上无明显变化,而运动能力明显减弱;对H_(2)O_(2)的敏感性增强;对细胞的黏附侵袭能力没有差异;对小鼠的致病力没有显著影响。【结论】本研究首次证实了单增李斯特菌硫氧还蛋白Lmo1609具有还原酶学活性,参与调控细菌的运动和对H_(2)O_(2)的氧化应激耐受,不介导单增李斯特菌的致病性。