【摘要】：鼠疫的病原是鼠疫耶爾森氏菌（Yersinia pestis,簡稱鼠疫菌），屬于腸桿菌科耶爾森氏菌屬。鼠疫在歷史上曾經(jīng)引發(fā)三次世界范圍的鼠疫大流行，給人類帶來巨大的災難。2000年，世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將鼠疫列為重新抬頭的傳染病。鼠疫菌是傳統(tǒng)的生物戰(zhàn)劑，同時還是國際恐怖分子可能用于制造生物恐怖的首選微生物之一。鼠疫對于人類健康仍然是一個巨大的威脅，尤其是敗血癥鼠疫和肺鼠疫，若未及時治療，通常是致命的。抗生素治療（例如四環(huán)素和鏈霉素）被WHO專家委員會認為是治療鼠疫的“金標準”，然而，耐藥性鼠疫菌的出現(xiàn)給我們敲響了警鐘，需要研制能夠替代抗生素的方案。1995年在腺鼠疫患者體內分離到了第一株多重耐藥鼠疫菌株,該菌株攜帶了能夠抵抗12種抗生素（包括所有用于鼠疫預防和治療的抗生素）的耐藥基因。鼠疫菌噬菌體（bacteriophage）因對宿主的高度特異性和敏感性，對臨床診斷和流行病學調查具有重要意義。隨著多重耐藥（multidrug resistant）鼠疫菌株的出現(xiàn)，噬菌體有可能成為預防和治療鼠疫菌感染的抗生素替代品。 Yep-phi是在中國分離的，常規(guī)用于鼠疫菌診斷的噬菌體，在不同溫度下均能特異裂解鼠疫菌，在分類地位上屬于T7噬菌體家族。Yep-phi的殼體由二十面體對稱的頭部和尾部組成，頭部和尾部通過頸部相連。本研究對Yep-phi進行了全基因組序列的測定（序列登錄號：HQ333270）和蛋白質組鑒定，Yep-phi基因組長度為38,611bp，含有217bp的末端重復，GC含量47.12mol%，與宿主鼠疫菌（47.6mol%）相似。共編碼45個ORF。并與已測序的同屬T7家族的鼠疫菌噬菌體PhiA1122（序列登錄號：AY247822）、Berlin（序列登錄號：AM183667）和Yepe2（序列登錄號：EU734170）進行了比較基因組學分析。結果提示這4株烈性噬菌體可以明顯分為兩個亞群：Yep-phi亞群（Yep-phi、Berlin和Yepe2）和PhiA1122亞群（PhiA1122）。同源重組是近緣噬菌體的在進化過程中的重要機制，在Yep-phi亞群中預測到四個重組事件，，說明這三株噬菌體在進化上是密切相關的。 噬菌體裂解細菌的特異性主要取決于噬菌體與細菌細胞壁上特異性受體的相互識別與吸附。了解噬菌體受體結合蛋白與受體的結構功能有助于理解受體識別機制，進一步理解引發(fā)感染的后續(xù)步驟。目前已經(jīng)鑒定出八株鼠疫菌噬菌體的受體（L-413C、P2vir1、PhiJA1、PhiA1122、Pokrovskaya、T7Yp、Y和PST），分別位于LPS的不同位置，這八株噬菌體包含了已經(jīng)測序的PhiA1122和L-413C噬菌體。Yep-phi是T7類噬菌體，已鑒定的T7類噬菌體（例如T7、T3、PhiA1122、PhiYeO3-12）也都是以LPS為受體的。 本研究以噬菌體Yep-phi為對象，鑒定了噬菌體受體結合蛋白與受體，通過噬菌體吸附實驗、噬菌斑實驗、親和層析和Western Blotting實驗，證實了除了鼠疫菌的LPS之外，外膜蛋白OmpF和Ail也是噬菌體受體，并評價了鼠疫菌受體突變株與回補株的裂解效率，鑒定了相互作用的結構域和介導相互作用的關鍵氨基酸。尾絲蛋白gp17第510-529位氨基酸是介導相互作用的結構域，尾絲蛋白518N、519N、523S是識別OmpF的關鍵位點，而518N、519N、522C和523S是識別Ail的關鍵位點。本研究首次鑒定了外膜蛋白可作為T7類噬菌體的受體。而Yep-phi受體與其它T7類噬菌體的差別是由尾絲蛋白的序列特異性所決定的，這項工作證實了尾絲蛋白在進化中和多樣的噬菌體系統(tǒng)中的重要性，同時對于發(fā)展噬菌體治療鼠疫菌感染和鑒定鼠疫菌的技術以及理解噬菌體與細菌的相互作用具有重要意義。
【圖文】：

裂解性噬菌體的復制周期[7]

前言4. 鼠疫菌噬菌體受體研究國內外對鼠疫菌噬菌體受體的研究較少。最近幾年，才有人對鼠疫菌噬菌體的受體進行鑒定。鼠疫菌的作為革蘭氏陰性菌的一種，菌體是由兩層膜包圍：內膜和外膜。內膜是由磷脂組成，外膜內側是磷脂，外側是 LPS。外膜上還鑲嵌有大量的外膜蛋白，因此，LPS 和外膜蛋白都可能作為噬菌體受體。Saija Kiljunen等人對 PhiA1122 的受體進行了鑒定，結果證實 PhiA1122 的受體是 LPS[33]，而與外膜蛋白無關。AndreyA.Filippov 等人鑒定了八株鼠疫菌噬菌體的六種受體分別位于 LPS 的內外核心的不同位置，見下圖。這八株噬菌體包含了已經(jīng)測序了的 PhiA1122 和 L-413C 噬菌體。還有一株鼠疫菌噬菌體 R 的受體與 LPS 無關，但是尚未得到鑒定[34]。
【學位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R378.61;R3416

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

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相關博士學位論文 前6條

1 宋亞軍;鼠疫耶爾森氏菌布氏田鼠疫源地菌株91001全基因組序列測定及初步分析[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2003年

2 韓延平;環(huán)境因素調控鼠疫耶爾森氏菌基因表達的比較轉錄譜學研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2005年

3 陳澤良;鼠疫耶爾森氏菌密度感應系統(tǒng)與毒力關系研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2005年

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5 楊慧盈;一、鼠疫菌毒力相關蛋白與人蛋白相互作用的初步研究 二、鼠疫菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)內蛋白相互作用及LcrG調控的研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2009年

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本文編號：2692647