肺炎链球菌抑菌药物作用的蛋白质组学研究

发布时间：2019-03-15 15:25

【摘要】：肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)属于革兰氏阳性病原微生物,可引起鼻窦炎、中耳炎、肺炎、败血症、脑膜炎等严重疾病。在过去抗生素是治疗肺炎链球菌感染的主要手段,但随着抗生素的大量使用,耐药菌株在世界范围内广泛传播,给临床治疗带来很大的麻烦。因此,寻找新的抑菌药物和疫苗成为目前研究的热点。目的：分别比较万古霉素与钌配合物X-03处理前后肺炎链球菌D39蛋白表达谱的差异,对差异蛋白质进行鉴定和分析,试图明白万古霉素和钌配合物X-03抑制肺炎链球菌生长的作用机制,为研发新的药物和疫苗提供理论和实验依据。方法：本研究利用双向电泳技术(2-DE)分离处理组和对照组的总蛋白质和膜蛋白,使用ImageMaster图像分析软件对处理组和对照组的2-DE图谱进行分析比较,找出差异蛋白质点。应用MALDI-TOF-MS进行质谱鉴定,获得蛋白质点的肽质量指纹图谱(PMF)。运用Mascot数据库进行搜库,如果Protein ScoreC.I.%大于95%,则认为鉴定结果是可信的。利用生物信息学方法对差异表达蛋白质进行归类和分析。最后采用Real-time PCR技术对部分差异表达蛋白质进行mRNA水平的验证。结果：(1)建立了肺炎链球菌膜蛋白2-DE图谱,结合2-DE和2D-LC-ESI-MS/MS两种方法总共鉴定到164个膜蛋白,约占总共鉴定到的蛋白的60%。通过Gene Ontology (GO)分析显示这些蛋白主要涉及膜转运与结合、细胞粘附、氧化、蛋白降解、翻译、核酸和糖代谢等途径。(2)比较分析万古霉素处理组与对照组的双向电泳图谱,发现58个差异蛋白,通过质谱鉴定了33个差异蛋白质点,其中29个蛋白质点在处理组表达上调,4个蛋白质点表达下调。采用实时荧光定量PCR方法从mRNA转录水平对其中的4个蛋白质(GalU、HprK、RecA、SpxB)进行分析,结果表明其mRNA表达水平均与蛋白表达水平相一致。(3)利用比较蛋白质组学技术,分析钌配合物X-03处理组与对照组的蛋白质表达图谱,通过质谱鉴定了66个差异蛋白质点,其中有32个蛋白在处理组表达下调和34个蛋白在处理组表达上调。生物信息学分析结果显示这些蛋白主要涉及蛋白翻译、tRNA-氨酰化、细胞周期调控、脂肪酸代谢、氧化作用、DNA复制或转录、氨基酸代谢、碳水化合物和核酸代谢等生理过程。采用实时荧光定量PCR方法从mRNA转录水平对其中的4个蛋白质(Eno、AccA、SecA、GrpE)进行分析,发现其中3种蛋白的mRNA表达水平均与蛋白表达水平相一致,而SecA的mRNA表达情况与蛋白质表达情况相反。结论：(1)建立了肺炎链球菌膜蛋白图谱,以及万古霉素处理组与对照组的双向电泳图谱,通过分析处理组与对照组肺炎链球菌总蛋白的表达变化,发现这些蛋白主要涉及翻译、核酸和糖代谢、细胞周期调控等功能,对万古霉素的抑菌作用机制有了进一步的了解。 (2)钌配合物X-03对肺炎链球菌的生长具有抑制作用,且对宿主细胞的毒性很低。通过分析处理组与对照组肺炎链球菌总蛋白的表达变化,推测X-03可能通过抑制细菌的脂肪酸合成、DNA复制和转录等途径,从而抑制细菌的生长。根据ICP-MS结果推测,钌配合物X-03可能竞争铁离子的转运通路或结合位点。
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【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R378

【共引文献】