一种肺炎链球菌体磷壁酸合成相关蛋白SPD1672功能研究
本文选题:肺炎链球菌 + D39Δ1672 ; 参考:《重庆医科大学》2011年硕士论文
【摘要】:背景本课题组前期工作从肺炎链球菌中筛选到一些体内诱导基因,这些体内诱导基因可能与细菌感染致病有关。spd1672基因是其中的一个体内诱导基因,经过生物信息学分析,其表达产物SPD1672蛋白含有脂质A核心-O抗原连接酶结构域,提示该基因可能与细菌细胞壁多糖形成相关,本课题拟对spd1672基因功能进行鉴定,探寻它影响细胞壁多糖合成的生物学证据,并进一步研究其在感染致病过程中的毒力机制。 方法首先通过基因替代失活法构建肺炎链球菌spd1672基因缺陷菌(D39△1672);通过透射电子显微镜对细菌荚膜厚度进行观察;通过C反应蛋白结合实验及补体C3沉积实验观察细菌磷壁酸合成量改变,并进一步对细胞壁原生质及细胞壁壁进行分离,通过western blot确证野生菌与缺陷菌壁磷壁酸(WTA)及脂磷壁酸(LTA)合成量变化情况。通过增加Mg~(2+)浓度改变培养基渗透压,观察野生菌与缺陷菌对高渗环境的耐受能力。用小鼠毒力实验比较spd1672缺陷菌与野生菌的毒力改变;并通过体内定植实验、杀菌实验、细胞因子测定等研究方法,对spd1672影响肺炎链球菌毒力的机制进行初步探讨。 结果D39△1672较D39在体外培养条件下生长能力减弱,通过透视电子显微镜观察,D39△1672与D39荚膜厚度并无明显改变。C反应蛋白结合实验结果显示D39△1 672结合CRP量较D39明显减少。而补体C3沉积实验结果显示D39△1672结合补体C3量较D39明显减少。进一步利用抗磷壁酸抗体对两种细菌磷壁酸合成量进行western blot分析后发现,D39△1672较D39菌WTA和LTA合成量菌明显减少。改变生长培养基的离子浓度后发现,在加入50mM Mg~(2+)条件下,D39△1672的增殖速率较正常培养基中明显提高(P0.05),而对D39并无明显影响,而在100mM、200mM Mg~(2+)条件下,D39△1672的增殖受到显著抑制(P0.05),而D39仅受轻微影响(P0.05)。通过腹腔途径感染小鼠,结果显示D39△1672毒力较D39菌明显减弱,其感染小鼠后入血菌量较D39明显减少(P0.05),在鼻咽部、肺部定植数也较D39显著减少(P0.05)。全血杀菌实验结果显示D39△1 672对白细胞的杀菌作用抵抗力较D39显著减弱(P0.05)。通过对细胞因子测定,结果发现D39感染的小鼠较D39△1 672诱导更高水平的IL12、TNF-α。 结论通过本研究显示spd1672基因是影响磷壁酸合成的关键基因,该基因缺失后,会引起细菌磷壁酸合成显著减少。同时该基因缺陷后,细菌生长增殖能力减弱;对宿主定植、侵袭能力减弱;对白细胞杀菌效应的抵抗力减弱;并对Mg~(2+)渗透压等外界环境改变更为敏感,提示该基因是细菌感染致病过程中的一个重要的毒力因子。
[Abstract]:Background in our earlier work, some induced genes were screened from Streptococcus pneumoniae. These induced genes may be related to bacterial infection. SPD1672 gene is one of them, which is analyzed by bioinformatics. The expression product SPD1672 contained the ligase domain of lipid A core-O antigen, suggesting that this gene may be related to the formation of bacterial cell wall polysaccharides. The purpose of this study is to identify the function of spd1672 gene. To explore the biological evidence of its influence on cell wall polysaccharide synthesis and to further study its virulence mechanism in the process of infection. Methods spd1672 gene deficient bacteria of Streptococcus pneumoniae (D39 1672) were constructed by the method of gene replacement inactivation, and the thickness of the capsule was observed by transmission electron microscope (TEM). C-reactive protein binding assay and complement C3 deposition were used to observe the changes of phosphatidic acid synthesis, and the protoplasm and cell wall of cell wall were further separated. Western blot was used to confirm the changes of the amount of phosphatidic acid (WTA) and phosphatidic acid (LTA) in the wall of wild and defective bacteria. The tolerance of wild and defective bacteria to hyperosmotic environment was observed by increasing the concentration of Mg2 and changing the osmotic pressure of culture medium. The virulence changes of spd1672 deficient bacteria and wild bacteria were compared with mice virulence test, and the mechanism of spd1672 affecting the virulence of Streptococcus pneumoniae was preliminarily discussed by means of colonization experiment, bactericidal test and cytokine determination in vivo. Results the growth ability of D39 1672 was weaker than that of D39 in vitro. The thickness of D39 1672 and D39 capsule did not change obviously. The results showed that the amount of D39 1 672 binding CRP was significantly lower than that of D39. The results of C _ 3 deposition showed that C _ 3 content of D _ 39 1672 was significantly lower than that of D _ (39). The results of western blot analysis showed that D39 1672 was significantly lower than that of D39 strain. After changing the ion concentration of the growth medium, it was found that the proliferation rate of D39 1672 was significantly higher than that of the normal medium under the condition of 50 mm mg ~ (2) addition (P0.05), but had no obvious effect on D39. The proliferation of D39 1672 was significantly inhibited (P0.05) under 100mM ~ (2) mg ~ (2), while D39 was only slightly affected (P0.05). The results showed that the virulence of D39 1672 was significantly lower than that of D39, and the amount of blood bacteria in infected mice was significantly lower than that of D39 (P0.05), and the number of lung colonization in nasopharynx was significantly lower than that in D39 (P0.05). The results of whole blood germicidal test showed that the bactericidal resistance of D391,672 to leukocytes was significantly lower than that of D39 (P0.05). The results showed that the level of IL-12 TNF- 伪 in D39 infected mice was higher than that in D39 1,672 mice. Conclusion this study shows that spd1672 gene is the key gene affecting the phosphoric acid synthesis, and the deletion of the gene will cause a significant decrease in the phosphoric acid synthesis of bacteria. At the same time, the ability of bacteria growth and proliferation was weakened, the ability of invasiveness to host was weakened, the resistance to leukocyte bactericidal effect was weakened, and was more sensitive to the change of mg ~ (2) osmotic pressure. It is suggested that this gene is an important virulence factor in the pathogenic process of bacterial infection.
【学位授予单位】:重庆医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R378.14
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 孙长贵,陈汉美;肺炎链球菌及其对抗生素耐药性研究进展[J];临床检验杂志;1999年06期
2 张丽娟;袁曾麟;杜宗利;肖忆梅;丁绍卿;;中国肺炎链球菌标准菌株的筛选和建立[J];微生物学报;1990年05期
3 黄彬,陈茶;肺炎链球菌蛋白质类的毒力因子[J];国外医学.临床生物化学与检验学分册;1999年02期
4 杨帆;肺炎链球菌耐药性研究进展[J];国外医学.内科学分册;2001年07期
5 华春珍,尚世强,李建平,徐珊,朱芹;黏液型肺炎链球菌的表型和遗传学特征[J];中华微生物学和免疫学杂志;2004年12期
6 张雪梅,尹一兵,朱旦,陈保德,罗进勇,邓一平,刘明芳,陈淑慧,孟江萍,徐邦牢,康格非;肺炎链球菌的转化缺陷导致细菌毒力减弱[J];中华微生物学和免疫学杂志;2005年02期
7 李明;胡福泉;唐家琪;;肺炎链球菌二元信号转导系统研究进展[J];微生物学免疫学进展;2008年04期
8 王剑虹,乔瑞洁,王欣茹,沈荣,赵萍;肺炎链球菌培养及其荚膜多糖的制备[J];甘肃科学学报;2004年03期
9 邹莎莎;程安春;汪铭书;;肺炎链球菌毒力因子的研究进展[J];中国人兽共患病学报;2009年04期
10 斋藤学;朱梅芬;;仙台病毒感染能增强豚鼠肺炎链球茵的增殖和传播[J];实验动物与比较医学;1988年04期
相关会议论文 前10条
1 张媛媛;王一雯;孙胜利;贺建平;;耐青霉素性肺炎链球菌致急性化脓性脑膜炎1例[A];第九届西北五省(区)检验医学学术会议论文汇编[C];2005年
2 徐丽慧;王贤军;王敏敏;董晓勤;;肺炎链球菌大环内酯药物耐药性及耐药基因erm、mef的检测[A];2009年浙江省检验医学学术年会论文汇编[C];2009年
3 胡晓彦;;儿童感染肺炎链球菌耐药性及基因分型[A];中华医学会第八次全国检验医学学术会议暨中华医学会检验分会成立30周年庆典大会资料汇编[C];2009年
4 胡惠丽;胡翼云;何乐健;沈叙庄;高薇;杨永弘;;肺炎链球菌在儿童社区获得性肺炎死亡病例中致病地位的研究[A];中华医学会第十四次全国儿科学术会议论文汇编[C];2006年
5 张瑾;胡大康;俞莲花;孙灵芬;陶柳萍;吴苏苏;李淑芬;杨锦红;李向阳;;肺炎链球菌对THP-1细胞分泌ICAM-1影响的研究[A];2011年浙江省检验医学学术年会论文汇编[C];2011年
6 李耘;富田芳治;肖永红;刘健;薛峰;池康嘉;;erm(B)和mef(E)介导红霉素耐药肺炎链球菌分子特性研究[A];2008第十一次全国临床药理学学术大会论文集[C];2008年
7 周忠华;刘华;喻华;;69株肺炎链球菌的体外抗菌药物活性研究[A];中华医院管理学会第十一届全国医院感染管理学术年会论文汇编[C];2004年
8 高薇;姚开虎;俞桑洁;杨永弘;;2000~2005年分离自北京儿童鼻咽部的19群肺炎链球菌的耐药性变化[A];中华医学会第五次全国儿科中青年学术交流大会论文汇编(上册)[C];2008年
9 崔瑾;董杰;姜慧;周爱娥;董珊珊;何於娟;张雪梅;尹一兵;王虹;;肺炎链球菌dnaJ基因缺陷菌株的构建及毒力变化的初步研究[A];中华医学会第九次全国检验医学学术会议暨中国医院协会临床检验管理专业委员会第六届全国临床检验实验室管理学术会议论文汇编[C];2011年
10 施毅;;社区获得性肺炎的诊治进展[A];华东地区第6届中青年呼吸医师论坛暨浙江省第29届呼吸疾病学术年会论文汇编[C];2007年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 王丹;儿童肺炎链球菌性疾病防治指南发布[N];健康报;2010年
2 本报记者 李颖;肺炎链球菌遇流感病毒危害更大[N];科技日报;2010年
3 王黎;WHO呼吁将肺炎链球菌结合疫苗纳入儿童计划免疫[N];医药经济报;2007年
4 记者 郑灵巧;流感继发肺炎链球菌疾病危害大[N];健康报;2010年
5 记者 毛黎;遨游天宇的特殊客[N];科技日报;2007年
6 记者 吴伟农;美科学家绘制出肺炎链球菌基因图谱[N];新华每日电讯;2001年
7 北京儿童医院微生物免疫室 姚开虎;接种哪种肺炎链球菌疫苗好[N];健康报;2007年
8 陈乐蓉;肺炎[N];家庭医生报;2008年
9 万同己;肺炎链球菌耐红霉素原因何在[N];中国医药报;2004年
10 姚文;接种哪种肺炎疫苗好[N];医药养生保健报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 张巧;肺炎链球菌毒力蛋白基因工程疫苗的实验研究[D];第三军医大学;2010年
2 陈蓉;儿童呼吸道感染病原学及肺炎链球菌耐药的分子流行病学研究[D];复旦大学;2010年
3 张雪梅;肺炎链球菌转化对细菌毒力和耐药性影响的研究[D];重庆医科大学;2003年
4 马千里;肺炎链球菌毒力蛋白基因工程疫苗优势抗原筛选[D];第三军医大学;2009年
5 牛司强;一种肺炎链球菌溶菌酶样假想蛋白质SP0987的结构和功能研究[D];重庆医科大学;2011年
6 张涛;儿童肺炎流行特征、病原体诊断方法评价和肺炎链球菌多重PCR分型方法研究[D];复旦大学;2010年
7 刘心洁;基质金属蛋白酶及其抑制剂在幼鼠细菌性脑膜炎中的试验研究[D];山东大学;2004年
8 孟江萍;应用启动子诱捕策略筛选并初步鉴定肺炎链球菌宿主体内诱导基因[D];重庆医科大学;2005年
9 胥文春;DFI体内筛选肺炎链球菌致脑膜炎相关基因[D];重庆医科大学;2007年
10 李南;肺炎链球菌组氨酸激酶(VicK)的同源模建及其先导抑制剂的筛选和鉴定[D];重庆医科大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 庞丹;肺炎链球菌体内诱导基因spd1672影响细菌荚膜形成的机制研究[D];重庆医科大学;2010年
2 姚成;肺炎链球菌耐药性、分子流行病学和耐药机制[D];重庆医科大学;2002年
3 陈保德;肺炎链球菌自杀性荧光报告质粒的构建与评价[D];重庆医科大学;2003年
4 邹莎莎;猕猴源肺炎链球菌分离和鉴定及FQ-PCR建立和在阐明其侵染机制研究中的应用[D];四川农业大学;2010年
5 黄健;一种肺炎链球菌体磷壁酸合成相关蛋白SPD1672功能研究[D];重庆医科大学;2011年
6 曾宪飞;肺炎链球菌LicC蛋白在致病过程中作用的研究[D];第四军医大学;2010年
7 吴凯峰;三种肺炎链球菌表面蛋白联合诱导的特异性IgG抗体介导的免疫保护[D];重庆医科大学;2010年
8 杨晓亮;肺炎链球菌假想蛋白SPD0873功能分析及对细菌毒力影响的机制研究[D];重庆医科大学;2010年
9 罗进勇;基因comE、comX、cinA、dnaK在肺炎链球菌感受态形成中作用的研究[D];重庆医科大学;2002年
10 薛新娜;肺炎链球菌表面蛋白A基因和溶血素基因的融合及高效表达[D];广州中医药大学;2010年
,本文编号:2053291
本文链接:https://www.wllwen.com/xiyixuelunwen/2053291.html