希瓦氏菌中两个肽聚糖合成酶复合体的生理功能及补偿研究
发布时间：2021-08-20 11:29
高分子量青霉素结合蛋白（Penicillin binding proteins,PBPs）是主要的肽聚糖合成酶,也是β-内酰胺类抗生素的作用靶点。Escherichia coli中,PBP1a和PBP1b分别与外膜脂蛋白LpoA和LpoB形成肽聚糖合成酶复合体,共同参与肽聚糖的合成。两个复合体之间功能冗余,同时缺失导致细胞死亡。Shewanella oneidensis是一种革兰氏阴性菌,前期研究发现该菌也含有两个肽聚糖合成酶复合体（PBP1a/LpoA和PBP1b/LpoB）,但二者之间具有不同的生理功能。其中,PBP1a/LpoA复合体缺失后细菌生长变缓,并且对β-内酰胺类抗性增强;而PBP1b/LpoB复合体缺失后无此影响。基于此,本研究系统性比较了两个复合体缺失后的表型差异,并对其内在机制进行深入研究,其结果如下:PBP1a/LpoA缺失的菌株表现出诸多生理缺陷,如细胞形态由杆状变成球形、在不含NaCl的低渗培养基（NaCl-less）中无法生长、对十二烷基磺酸钠（SDS）敏感性增强等;而PBP1b/LpoB缺失的菌株无此表型缺陷。进一步研究发现,PBP1a/LpoA缺失的菌株...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
肽聚糖的组成（Eganetal.,2017）
图 1-2 肽聚糖的合成（Typas et al., 2011）Fig. 1-2 Synthesis of peptidoglycan注：括号中的数字是预测的 E. coli 中该类型酶的数量。Alr 表示 Ala 消旋酶；DadX 表示 Ala消旋酶；DdlA 表示D-Ala-D-Ala 连接酶；GlcNAc 表示 N-乙酰葡糖胺；meso-Dap 表示内消旋-二氨基庚二酸；MraY 表示 UDP-MurNAc-pentapeptid 磷酸转移酶；MurA 表示 UDP-GlcNAc烯醇丙酮酰转移酶；MurB 表示 UDP-MurNAc 脱氢酶；MurC 表示 UDP-MurNAc-L-Ala 连接酶；MurD表示UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu 连接酶；MurE 表示 UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu-meso-Dap 连接酶；MurF 表示 UDP-MurNAc-tripeptide-D-alanyl-D-Ala 连接酶；MurG 表示 UDP-GlcNAc-undecapren-oyl-pyro-phosphoryl-MurNAc-pentapeptide 转移酶; MurI 表示 Glu 消旋酶；PEP 表示磷酸烯醇式丙酮酸。尽管转肽反应通常被认为是肽聚糖生物合成的最后一步，但事实上，肽聚糖的结构经历了不断的重塑。许多细菌每一代重塑一半的肽聚糖，如果释放的肽聚糖碎片（muropeptides）没有被回收和再循环，这个过程就会造成资源的大量损失（Park et al., 1995）。虽然肽聚糖碎片的回收不是生长所必需的，但在细菌通讯
浙江工业大学硕士学位论文糖生长与细胞整体生长偶联。在革兰氏阴性菌中，PBPs锚定在细胞内膜的外面，两种主要的HWM PBPs—PBP1a和PBP1b分别需要各自的外膜脂蛋白LpoALpoB激活从而增强活性（图1-3）。虽然LpoA和LpoB的同源性较低，但两者通过N-末端锚定于细胞外膜上，这意味着LpoA和LpoB需要穿过肽聚糖层与Ps接触；此外，脂蛋白Lpo的位置会影响它们的激活作用，若将LpoA和LpoB定于细胞内膜上，LpoA不激活PBP1a，而LpoB仍然可以激活PBP1b，说明相于PBP1b，PBP1a更加依赖于脂蛋白LpoA。PBP1a/LpoA可能主要负责细胞延，而PBP1b/LpoB可能在细胞分裂中起更重要的作用（Bamzhaf et al., 2012;radis-Bleau et al., 2010; Young et al., 2010; Jean et al., 2014）。若PBP1a/LpoA和P1b/LpoB两种肽聚糖合成酶复合体同时缺失，会对细胞产生致死作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]革兰氏阴性菌中β-内酰胺酶诱导表达调控机制研究进展[J]. 徐超奕,张婷,蔡静晓,余志良,裘娟萍,音建华. 生物工程学报. 2018(08)
[2]细菌青霉素结合蛋白[J]. 李冀,杨慧,呼延霆,叶琳洁,车速,李琦,黄庆生,尹大川. 生命的化学. 2013(04)
[3]细菌细胞壁肽聚糖的研究进展[J]. 王静华,赵洪涛,汪以真. 中国兽药杂志. 2004(01)
本文编号：3353420
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
肽聚糖的组成（Eganetal.,2017）
图 1-2 肽聚糖的合成（Typas et al., 2011）Fig. 1-2 Synthesis of peptidoglycan注：括号中的数字是预测的 E. coli 中该类型酶的数量。Alr 表示 Ala 消旋酶；DadX 表示 Ala消旋酶；DdlA 表示D-Ala-D-Ala 连接酶；GlcNAc 表示 N-乙酰葡糖胺；meso-Dap 表示内消旋-二氨基庚二酸；MraY 表示 UDP-MurNAc-pentapeptid 磷酸转移酶；MurA 表示 UDP-GlcNAc烯醇丙酮酰转移酶；MurB 表示 UDP-MurNAc 脱氢酶；MurC 表示 UDP-MurNAc-L-Ala 连接酶；MurD表示UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu 连接酶；MurE 表示 UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu-meso-Dap 连接酶；MurF 表示 UDP-MurNAc-tripeptide-D-alanyl-D-Ala 连接酶；MurG 表示 UDP-GlcNAc-undecapren-oyl-pyro-phosphoryl-MurNAc-pentapeptide 转移酶; MurI 表示 Glu 消旋酶；PEP 表示磷酸烯醇式丙酮酸。尽管转肽反应通常被认为是肽聚糖生物合成的最后一步，但事实上，肽聚糖的结构经历了不断的重塑。许多细菌每一代重塑一半的肽聚糖，如果释放的肽聚糖碎片（muropeptides）没有被回收和再循环，这个过程就会造成资源的大量损失（Park et al., 1995）。虽然肽聚糖碎片的回收不是生长所必需的，但在细菌通讯
浙江工业大学硕士学位论文糖生长与细胞整体生长偶联。在革兰氏阴性菌中，PBPs锚定在细胞内膜的外面，两种主要的HWM PBPs—PBP1a和PBP1b分别需要各自的外膜脂蛋白LpoALpoB激活从而增强活性（图1-3）。虽然LpoA和LpoB的同源性较低，但两者通过N-末端锚定于细胞外膜上，这意味着LpoA和LpoB需要穿过肽聚糖层与Ps接触；此外，脂蛋白Lpo的位置会影响它们的激活作用，若将LpoA和LpoB定于细胞内膜上，LpoA不激活PBP1a，而LpoB仍然可以激活PBP1b，说明相于PBP1b，PBP1a更加依赖于脂蛋白LpoA。PBP1a/LpoA可能主要负责细胞延，而PBP1b/LpoB可能在细胞分裂中起更重要的作用（Bamzhaf et al., 2012;radis-Bleau et al., 2010; Young et al., 2010; Jean et al., 2014）。若PBP1a/LpoA和P1b/LpoB两种肽聚糖合成酶复合体同时缺失，会对细胞产生致死作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]革兰氏阴性菌中β-内酰胺酶诱导表达调控机制研究进展[J]. 徐超奕,张婷,蔡静晓,余志良,裘娟萍,音建华. 生物工程学报. 2018(08)
[2]细菌青霉素结合蛋白[J]. 李冀,杨慧,呼延霆,叶琳洁,车速,李琦,黄庆生,尹大川. 生命的化学. 2013(04)
[3]细菌细胞壁肽聚糖的研究进展[J]. 王静华,赵洪涛,汪以真. 中国兽药杂志. 2004(01)
本文编号：3353420
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3353420.html
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