烟曲霉麦角固醇合成相关基因erg4的功能性研究

发布时间：2020-11-03 02:11

　　 烟曲霉作为一种重要的条件致病菌,能够使免疫缺陷病人患肺曲霉病。目前,临床上主要使用三种药靶不同的抗真菌药物治疗该病,包括唑类药物、多烯类药物和棘白菌素类药物。其中,唑类药物是临床上使用最为广泛的一种抗真菌药物,其作用靶点为14-a-脱甲基化酶(麦角固醇合成途径中的一种关键酶,由cyp51/erg11编码)。麦角固醇作为真菌特有的甾醇成分,广泛存在于真菌质膜中。其不仅能够保证膜结构的完整性,同时还可参与多种生物学活动,如膜的流动性、膜蛋白的活性、信号分子的传递等。除行使生物学功能外,麦角固醇还是一种非常重要的抗真菌药物靶点,因此对麦角固醇合成途径的研究可为新抗真菌药物的开发寻找契机。目前,有关烟曲霉麦角固醇完整的合成途径的了解还存在一定的局限性。本实验室的前期研究发现,烟曲霉同时存在两个催化麦角固醇合成最后一步的酶,Erg4A和Erg4B。单独敲除erg4A或erg4B不影响胞内麦角固醇的含量,但erg4A和erg4B的同时敲除会完全阻断麦角固醇的合成,并造成麦角固醇前体物质ergosta-5,7,22,24(28)-tetraenol的大量积累。基于此,本文对烟曲霉Erg4A和Erg4B的相互关系进行了深入探讨。结果发现这两种蛋白质不仅具有相同数量的跨膜结构域,且均定位于内质网上。同时,野生型菌株中erg4B的转录水平明显高于erg4A,且一种erg4基因的缺失可引起另一同源基因转录水平的升高,由此表明在麦角固醇合成过程中Erg4A和Erg4B存在互补功能,且正常情况下Erg4B可能发挥主要作用。进一步研究发现,Erg4A和Erg4B不影响菌丝的正常生长,但可参与对产孢过程的调控,且外源麦角固醇的添加能够部分恢复双敲菌株的产孢缺陷。更为重要的是△erg4A△erg4B菌株表现出对唑类抗真菌药物(伊曲康唑、伏立康唑)的高敏感性。虽然其对模式小鼠的感染毒力并没有因此而降低,但该数据表明抑制Erg4A和Erg4B的活性将有利于增加唑类药物的抗菌活性。
【学位单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：R379
【部分图文】：

点和化学结构的不同分为哇类、多烯类和棘白霉素类三种，其中唑类、多烯类??药物主要结合靶点是真菌的细胞膜成分，棘白菌素类药物主要结合靶点是真菌??的细胞壁成分，该三类药物具体的抗菌机制如图１．２所示。??（１）

??图１．３所示），具体研究进展如下所述：??Ａｚｏｌｅ?ｄｒｕｇ?｝?｜｜?暑?３）?Ｄ粗ｅａｓｅｄ?翻二〇卿ｎｔｒａｔｉｏｎ?ｈｙｐｅｒ－ｅｆｆｌｕｘ??？?暑暑暑?鲁暑??１｝?Ｒｅｄｕｃｅｄ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ａｆｆｉｎｉｔｙ?＾??ｖ／?＇“Ｅ／ｌＴ?＇ｏ＾ｒｅｉｐｒｅｓｓｉｏｎｌ?＼＼??Ｍ２２０！?Ａｃｔｉｖｅ?ｏｆＣｄｒｌＢ?＼＼??Ｇ４４８Ｓ?．．．．?????—；?＼＼??ＣｙｐＳｌＡ?Ｊ?Ｐ２１６Ｌ?．?＼＼??４）?Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｒｕｇ?＼??Ａｃｔｉｖｅ??（ＣｙｐＳｌＡ?：?￥?今暑「．．．??２）?Ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔａｒｇｅｔ?ｐｒｏｔｅｉｎ?Ｃ?／＇?Ｕｎｋｎｏｗｎ??（ｗｉｔｈ?ｒｅｄｕｃｅｄ?ａｆｆｉｎｉｔｙ）?？看?ｊ?ｊ??赢?ＴＲ３４／Ｌ９８Ｈ?５）?Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ｂｙｐａｓｓ?ｐａｔｈｗａｙ?／?／??／＇?Ｓ?Ｗ?ＴＲ４６Ａ１２１Ｆ／Ｔ２８９Ａ?￣￣￣￣—?／／??ＨａｐＥ?Ｐ８８Ｌ?（暑?？?／??ｊｒ－￣Ｘ＾?ｎ?墨?Ｃｙｐ５ＩＡ?Ｘ?Ｕｎｋｎｏｗｎ??ｆ?Ｃ￥Ｐ５１Ａ?，?ＣｙｐＳｌＡ?）?Ａｃｔｉｖｅ?＾??＾?ｔ?）?＾Ａｃｔｉｖｅ??Ａｃｔｉｖｅ?一一?＇二．一二…＇－一???ｌＶ－——？＊＊

??图１．５烟曲霉麦角固醇合成途径［８８］??Ｆｉｇ．?１．５?Ｅｒｇｏｓｔｅｒｏｌ?ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｐａｔｈｗａｙ?ｉｎ?Ａ．?ｆｕｍｉｇａｔｕｓ??４．３麦角固醇相关基因的研究进展??４．?３．１烟曲霉麦角固醇相关基因的研究现状??目前，烟曲霉中己研究较为清楚的麦角固醇合成酶主要包括三种：Ｅｒｇｌｌ、??Ｅｒｇ２５和Ｅｒｇ３。（?１）?Ｅｒｇｌ?１?（Ｃｙｐ５１）在烟曲霉中存在两个同源蛋白，Ｅｒｇｌ?１Ａ??（Ｃｙｐ５１Ａ）和ＥｒｇｌｌＢ?（Ｃｙｐ５１Ｂ），分别编码两种不同的１４－ａ－脱甲基化酶［８９］。??ｅｒｇ／Ｌ４与ｅｒｇｉｉＳ的单独突变不会影响菌株的存活，但其双突变菌株会表现致死??性［９０］。在控制麦角固醇合成方面，ＥｒｇｌｌＢ起主要作用，因为ＥｒｇｌｌＢ的缺失会??导致麦角固醇含量明显降低，而Ｅｒｇｌ?１Ａ的缺失并不影响胞内麦角固醇的含量［８５，??８８］〇?（２）?Ｅｒｇ２５是一种Ｃ４－甾醇甲基氧化酶（ＳＭＯｓ），编码该酶的基因位于??１１??
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张博润,何秀萍,铁翠娟,刘玉方;麦角固醇高产菌株的构建及其培养优化条件的研究[J];生物工程学报;1999年01期

2 王敬东,孙启玲,胡永松;酵母细胞麦角固醇含量测定的研究[J];四川大学学报(自然科学版);1996年04期

3 刘海滨，车文伟，王强;麦角固醇高产率酵母菌株的筛选及其培养条件的研究[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);1995年03期

4 王敬东,胡永松,孙启玲;麦角固醇产生菌遗传育种的研究动态[J];四川食品工业科技;1995年03期

5 钱寿根;;用紫外分光光度法测定酵母中麦角固醇的含量[J];江苏食品与发酵;1987年01期

6 谭天伟，戚以政，郭文彦，张博润，刘玉方;用酵母生产麦角固醇发酵工艺的研究[J];微生物学通报;1996年02期

7 孙启玲，胡永松，王忠彦，陈荣基;高产麦角固醇酵母菌种的选育研究[J];四川大学学报(自然科学版);1995年05期

8 陈松生，毛宁，陈哲超，吴松刚;红曲霉的麦角固醇研究[J];食品与发酵工业;1995年06期

9 陈松生，毛宁，陈哲超，吴松刚;红曲霉产生的生理活性物质的研究──Ⅱ．红曲霉菌株产生麦角固醇的研究[J];福建师范大学学报(自然科学版);1995年01期

10 钱寿根;用紫外分光光度法测定酵母中麦角固醇的含量[J];食品与发酵工业;1987年06期

相关博士学位论文 前10条

1 李涵;杂多钨酸盐抗念珠菌作用及其机制研究[D];吉林大学;2018年

2 张元炜;曲霉潜在药靶PmmA、Erg10A和AkrA的生物学功能及其分子特征研究[D];南京师范大学;2017年

3 卢中一;丝切蛋白Cofilin对烟曲霉生长、线粒体功能和几丁质合成酶影响机制研究[D];军事科学院;2018年

4 孙琳;烟曲霉菌角膜感染介导TSLP活化DCs诱导Th2型炎症反应的实验研究[D];山东大学;2018年

5 廖军;肺泡巨噬细胞与烟曲霉相互作用的实验研究[D];第三军医大学;2005年

6 张辉军;NOD蛋白在烟曲霉感染小鼠肺组织中的表达及对烟曲霉孢子的识别机制[D];复旦大学;2006年

7 龙飞;烟曲霉菌对呼吸道上皮细胞结构和功能的影响[D];上海交通大学;2008年

8 钟晓祝;抗烟曲霉GM抗体在侵袭性曲霉感染诊断的实验及临床研究[D];第一军医大学;2006年

9 韩梅;锁掷酵母联产油脂和胞外多糖的研究[D];江南大学;2017年

10 张木;麦角固醇发酵工艺的研究及优化[D];北京化工大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐孝苓;烟曲霉麦角固醇合成相关基因erg4的功能性研究[D];南京师范大学;2017年

2 何录明;红曲霉产洛伐他汀开闭环组分与麦角固醇的研究[D];福建农林大学;2013年

3 吕亚萍;白念珠菌ERG4基因突变/高表达与唑类药物耐药的关系[D];山西医科大学;2015年

4 王立通;酿酒酵母基因组中与邻苯二甲酸单乙基己基酯敏感性相关的基因筛选[D];江南大学;2017年

5 林盾立;戊唑醇诱导的烟曲霉对三唑类抗真菌药物的抗性[D];浙江大学;2017年

6 郑媛;杀菌剂抑霉唑、灭菌唑诱导的烟曲霉抗药性及抗性机理[D];浙江大学;2017年

7 邬丽红;绿原酸联合两性霉素B对烟曲霉菌生物被膜干预作用及其机制的体外研究[D];广西医科大学;2015年

8 孙聪聪;烟曲霉V-ATPasa亚基C的生物学功能和特征研究[D];南京师范大学;2018年

9 邵建业;PKA调节亚基对烟曲霉自噬的影响[D];青岛大学;2018年

10 邢美春;用巨噬细胞模型研究烟曲霉细胞壁黑色素层与致病性的关系[D];南京师范大学;2014年

本文编号：2867937