屎腸球菌噬菌體IME-EFm5的分離鑒定及其裂解酶關(guān)鍵作用位點(diǎn)的研究
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【摘要】:屎腸球菌(Enterococcus faecium)是一種革蘭氏陽性條件致病菌。當(dāng)機(jī)體免疫力低下時(shí),可能會(huì)引起多種局部或全身的感染性疾病。烈性噬菌體(Lytic bacteriophage)是一種可以特異性感染和殺死宿主菌的病毒。噬菌體裂解酶(Lysin)是感染后期由噬菌體基因組編碼的一種可以水解細(xì)胞壁的蛋白酶。噬菌體及其裂解酶可以特異、高效地裂解細(xì)菌。由于耐藥菌株的廣泛出現(xiàn)和新型抗菌藥物的缺乏,噬菌體及其裂解酶成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)屎腸球菌噬菌體及其裂解酶進(jìn)行了系統(tǒng)研究。首先,從醫(yī)院的污水中分離得到了23株屎腸球菌,藥敏實(shí)驗(yàn)顯示,其中9株為萬古霉素抗性菌株。然后,以一株萬古霉素抗性屎腸球菌4P-SA為受體菌株,分離得到了一株新型屎腸球菌噬菌體,命名為IME-EFm5。對(duì)其生物學(xué)特性進(jìn)行研究,該噬菌體屬于有尾病毒目、長(zhǎng)尾病毒科,頭部呈二十面體,直徑約為50nm,尾部較長(zhǎng),約為165nm;最佳感染復(fù)數(shù)為0.01,噬菌體滴度可達(dá)到109 PFU/m L;一步生長(zhǎng)曲線顯示,其潛伏期約為30min,裂解周期約為70min;IME-EFm5對(duì)乙醚和氯仿不敏感;在溫度為40℃、50℃和p H值為6.0~9.0的環(huán)境中活性基本穩(wěn)定;點(diǎn)滴法和雙層平板法都顯示,IME-EFm5僅對(duì)其宿主菌4P-SA起裂解作用,因而,該噬菌體具有高度的宿主保守性;由SDS-PAGE結(jié)果可知,結(jié)構(gòu)蛋白種類多,最主要的結(jié)構(gòu)蛋白大小約為36k Da。對(duì)噬菌體IME-EFm5的全基因組進(jìn)行測(cè)序與分析,可知該噬菌體的遺傳物質(zhì)為雙鏈DNA,大小為42,265bp,含有70個(gè)開放閱讀框(ORFs),G+C%為35.51 mol%。通過同源蛋白數(shù)據(jù)比對(duì)分析,該噬菌體的全基因組序列僅與屎腸球菌噬菌體IME-EFm1的基因組具有較高的相似性。對(duì)該噬菌體裂解酶Lys EFm5深入研究表明:Lys EFm5表現(xiàn)出了高效的殺菌活性,可以裂解19株屎腸球菌,包括7株萬古霉素抗性菌株,裂解譜遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于噬菌體本身。因而,Lys EFm5具有治療耐藥性屎腸球菌感染的潛力。同源蛋白的比對(duì)分析可知,Lys EFm5的N端可能是amidase家族中的一員。盡管序列差異較大,但是Lys EFm5 amidase片段與金黃色葡萄球菌噬菌體裂解酶Lys GH15的amidase-2片段的3D結(jié)構(gòu)具有很高的同源性。突變蛋白構(gòu)建后,通過圓二色譜法對(duì)Lys EFm5和突變蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,單個(gè)位點(diǎn)氨基酸突變?yōu)楸彼岵挥绊懙鞍椎亩?jí)結(jié)構(gòu)。酶譜實(shí)驗(yàn)和ICP-AES檢測(cè)結(jié)果表明:突變蛋白的活性全部喪失;H27,H132和C140三個(gè)氨基酸為Zn2+結(jié)合位點(diǎn);E90和T138為催化活性位點(diǎn)。EDTA處理后,Lys EFm5的活性不受影響,ICP-AES只能檢測(cè)到微量的Zn2+存在。因而,Lys EFm5不同于其它amidase家族成員,為Zn2+非依賴性水解酶,揭示了一個(gè)獨(dú)特的催化機(jī)制。本論文通過對(duì)Lys EFm5特性的研究,有力地推進(jìn)了人們對(duì)噬菌體裂解酶amidase片段分子作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)。
【關(guān)鍵詞】:屎腸球菌 噬菌體裂解酶 酰胺酶 Zn2+非依賴性
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S852.61
【目錄】:
- 中文摘要5-7
- Abstract7-12
- 前言12-14
- 第一篇 文獻(xiàn)綜述14-24
- 第一章 噬菌體作為治療應(yīng)用的研究進(jìn)展14-19
- 1.1 噬菌體概述14-15
- 1.2 噬菌體的應(yīng)用要求15
- 1.3 噬菌體治療的限制與缺點(diǎn)15-16
- 1.4 噬菌體的“雞尾酒”療法16-17
- 1.5 噬菌體與抗生素的聯(lián)合應(yīng)用17
- 1.6 噬菌體制劑的應(yīng)用研究17-19
- 第二章 噬菌體裂解酶的研究進(jìn)展19-24
- 2.1 裂解酶概述19-20
- 2.2 裂解酶結(jié)構(gòu)20
- 2.3 裂解酶的應(yīng)用特性20-21
- 2.4 裂解酶的協(xié)同作用21
- 2.5 嵌合裂解酶的應(yīng)用研究21-22
- 2.6 裂解酶的應(yīng)用22-24
- 第二篇 研究?jī)?nèi)容24-70
- 第一章 屎腸球菌及其噬菌體的分離與鑒定24-42
- 1.1 材料24-26
- 1.2 方法26-30
- 1.3 結(jié)果30-40
- 1.4 討論40-41
- 1.5 小結(jié)41-42
- 第二章 噬菌體IME-EFm5全基因組測(cè)序與分析42-53
- 2.1 材料42-43
- 2.2 方法43-44
- 2.3 結(jié)果44-51
- 2.4 討論51-52
- 2.5 小結(jié)52-53
- 第三章 裂解酶LysEFm5的原核表達(dá)與活性測(cè)定53-61
- 3.1 材料53-54
- 3.2 方法54-56
- 3.3 結(jié)果56-60
- 3.4 討論60
- 3.5 小結(jié)60-61
- 第四章 裂解酶LysEFm5關(guān)鍵作用位點(diǎn)的研究61-70
- 4.1 材料61-62
- 4.2 方法62-63
- 4.3 結(jié)果63-68
- 4.4 討論68-69
- 4.5 小結(jié)69-70
- 結(jié)論70-71
- 參考文獻(xiàn)71-80
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介80-81
- 作者簡(jiǎn)介81-82
- 攻讀碩士期間發(fā)表論文82-83
- 致謝83
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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉穎斌;唐U,
本文編號(hào):266467
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