肺炎链球菌噬菌体裂解酶协同作用的研究

发布时间：2020-10-19 11:30

　　 肺炎链球菌是世界范围内最常见的高发病率和死亡率细菌性病原菌之一,能够导致严重的败血症等侵袭性和非侵袭性疾病,是导致全球5岁以下儿童死亡的重要病原菌。由于疫苗覆盖率不足、疫苗使用后期出现的血清型替代问题以及对传统抗生素耐药性问题的日益严重,目前临床治疗和预防肺炎链球菌感染面临巨大的挑战,因此必须对新的药物和疫苗进行研究。胆碱结合蛋白(Choline binding proteins,CBP)是在肺炎链球菌及相关链球菌属中发现的多肽家族,具有模块化的结构:功能模块(Functional module,FM)和胆碱结合模块(Choline binding module,CBM),其通过非共价作用将蛋白质锚定在细胞壁中存在的胆碱残基上。肺炎链球菌CBP包括细胞壁水解酶,粘附素和其他毒力因子,它们对细菌活力和毒力起着重要的生理作用。噬菌体裂解酶是噬菌体编码的特异水解肽聚糖的水解酶类,通过破坏细胞壁完整性释放子代噬菌体颗粒。肺炎链球菌噬菌体裂解酶都具有模块化结构,即N端催化域和C端细胞壁结合域。肺炎链球菌编码的裂解酶类不具有信号肽序列,其通过holin系统穿过质膜以攻击肽聚糖上底物。本研究对文献已报道的肺炎链球菌裂解酶ClyJ、Cpl-1以及ClyR的协同杀菌效果进行研究,其中ClyJ和Cpl-1具有典型的CBM结构域。通过在体内外的实验,探索不同裂解酶之间催化域、结合域以及催化域和结合域之间的协同作用,为裂解酶的联合应用奠定基础。实验结果表明,肺炎链球菌裂解酶ClyJ与Cpl-1之间存在明显的协同效果,体内体外都具有明显的增强杀菌和提高小鼠保护效果的作用。同时,对具有CBM结构域的裂解酶进行小鼠免疫实验,初步结果显示裂解酶具有较好的免疫保护效果。本研究的结果进一步证实了裂解酶联合应用体内外杀菌的高效性,不仅可以降低细菌耐药的形成,同时可以作为新的抗菌药和候选疫苗。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院武汉病毒研究所)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R378
【部分图文】：

血症的主要血清型 [63]。20世纪90年代，肺炎链球菌抗性基因流行并在北欧、东欧、北美、南美以及亚洲等国家迅速传播 [64]。来自法国的一项研究数据（如图1.2所示），所有年龄段患者中19,266例侵袭性肺炎球菌分离株对青霉素和红霉素的耐药趋势，这种趋势在2005年之后有所下降，主要原因在于PCV7的使用对于耐药菌株的形成和传播有一定的预防效果[65]。另一研究表明，肺炎链球菌耐药率依然呈逐年上升趋势，其主要是由于非疫苗血清型耐药菌株在近10年迅速增加，尤其是多耐药菌19A[52]，这种现象被称为血清替代现象，即非疫苗血清型逐渐成为主要致病菌。

肺炎链球菌及其裂解酶编码的 CBP 模块化结构。蓝色代表胆碱结合模块（结合重复序列（CBR）；绿色表示非保守区 CBRs；黄色表示 CW_bindi结合胆碱。CHAP：半胱氨酸，组氨酸依赖性酰胺水解酶/肽酶模块；Lactof.白结合域；FH bind.：H结合因子结构域；R1和R2：具有粘附素功能的结构 1.3 Modular organization of host- and phage-encoded pneumococcal CBPs. Bepresent the choline-binding repeats (CBRs) which configure the choline-bindies (CBM). Non-consensus CBRs are shown in green. Yellow units represent reing to the CW_binding_1 PFAM family but unable to bind choline.Activities ral functional modules are shown: CHAP, cysteine, histidine-dependenthydrolase/peptidase module; Lactof. binding, lactoferrin-binding domain; FH bH-binding domain; R1 and R2, domains with adhesin functions[128]炎链球菌 CBPs 对于细菌生存和独立具有重要的作用，且覆盖所清型，因此是潜在的新型药物靶标 [129]。作为新型药物靶标，C势：1）CBPs 在所有肺炎链球菌血清型细胞壁表面都有发现，因

图 3.1 本研究所涉及的裂解酶 SDS-PAGE 图Figure 3.1 12% SDS-PAGE analysis of the proteins used in this study表 3.1 裂解酶 ClyJ、Cpl-1 及 ClyR 内毒素含量Table 3.1 The endotoxin concentration of ClyJ, Cpl-1and ClyR裂解酶的分子解析ClyR、Cpl-1 结构组成如图 3.2 所示。ClyJ 与 ClyR 是本实验裂解酶，对肺炎链球菌有很好的杀菌活性。ClyJ 的催化域结xin concentrationL)ClyJCpl-1 ClyRremoval of endotoxin325 580 1430moval of endotoxin40 32 144
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本文编号：2847138