分枝桿菌三個耐藥新基因的鑒定與功能研究
發(fā)布時間:2022-12-09 23:00
結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)仍然是全球最成功的致病菌之一。結(jié)核病難以治療的癥結(jié)在于結(jié)核菌的持留性、耐藥性和毒力性,其中耐藥性結(jié)核分枝桿菌是治療的重難點。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計,2019年由吡嗪酰胺(Pyrazinamide)和氟喹諾酮類(Fluoroquinolone)耐藥結(jié)核菌引起的新發(fā)結(jié)核病例至少為630萬例,而其中多耐藥病例為49萬例。此外,由于多耐藥(MDR)和廣耐藥(XDR)結(jié)核病的發(fā)病率越來越高,可用于治療結(jié)核病的抗生素越來越少。為了更有效治愈結(jié)核病患者,必須開發(fā)新的治療方案。結(jié)核分枝桿菌細胞壁和細胞膜是結(jié)核菌抵抗抗生素和宿主免疫殺菌的重要屏障。分枝桿菌細胞膜是一種復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu),主要由5個重要部分組成:質(zhì)膜(Plasma Membrane,PM)、肽聚糖(Peptidoglycan,PG)、阿拉伯半乳聚糖(Arabinogalactan,AG)、外膜(Outer membrane,OM)和分枝菌酸(Mycolic Acid,MA)。細胞壁則主要由肽聚糖(PG)組成。細胞壁和細胞膜在支持細胞生長,發(fā)揮細胞毒力和逃避宿主免疫等方面至關(guān)重要。...
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
縮略語表
摘要
ABSTRACT
第1章 綜述
1 結(jié)核菌與抗生素耐藥
2 分枝桿菌細胞膜和細胞壁的重要性
3 細胞壁結(jié)構(gòu)概述
3.1 細胞被膜生物合成膜結(jié)合蛋白的空間定位
3.2 其他參與膜結(jié)合的蛋白
3.3 脂肪酸合成
4 分枝桿菌細胞壁組成
4.1 肽聚糖
4.2 阿拉伯半乳聚糖生物合成
4.3 分枝菌酸
5 分枝桿菌細胞壁靶點
5.1 細菌信號轉(zhuǎn)導(dǎo):磷酸化信號分子
5.2 分枝桿菌STPKs和磷酸酶
5.3 絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和磷酸酶
5.4 雙組分信號系統(tǒng)
討論
參考文獻
第2章 緒論
1 研究目的、選題依據(jù)與意義
2 科學(xué)問題
3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第3章 吡嗪酰胺耐藥基因的篩選和機制研究
1 實驗材料
1.1 質(zhì)粒與菌株
1.2 主要試劑
1.3 主要溶液及試劑
2 實驗方法
2.1 感受態(tài)的制備
2.2 吡嗪酰胺敏感菌株篩選
2.3 質(zhì)粒拯救法確定突變菌株轉(zhuǎn)座子插入位點
2.4 提取RNA及分析基因轉(zhuǎn)錄
2.5 構(gòu)建回補菌株
2.6 電轉(zhuǎn)恥垢分枝桿菌感受態(tài)
2.7 Western-Blot 檢測蛋白表達
2.8 饑餓脅迫實驗
3 實驗結(jié)果
3.1 吡嗪酰胺敏感突變體M492的分離與鑒定
3.2 M492突變株對抗生素的敏感不是由于生長差異引起的
3.3 M492 突變株是恥垢分枝桿菌MSMEG_3314 缺失株
3.4 突變株M492的基因回補菌株的構(gòu)建
3.5 MSMEG_3314 基因與結(jié)核分枝桿菌EmrB同源性高
3.6 MSMEG_3314基因缺失可引起氟喹諾酮類藥物的殺傷力增強
3.7 MSMEG_3314基因參與抵抗過氧化氫的殺傷性
3.8 添加硫脲或2,2′-聯(lián)吡啶可以抵消或減輕莫西沙星的殺傷力
3.9 MSMEG_3314基因的缺失與細胞膜通透性改變有關(guān)但沒有改變細胞壁厚度
3.10 MSMEG_3314基因缺失增大恥垢分枝桿菌細胞膜電位差
3.11 RT-PCR發(fā)現(xiàn)乙醛酸循環(huán)與M492的PZA敏感有關(guān)
3.12 M492突變株的乙醛酸循環(huán)速率降低
4 討論
參考文獻
第4章 羧酸酯酶CAEA通過分解細胞壁D-ALA-D-ALA導(dǎo)致萬古霉素耐受
1 實驗材料
1.1 質(zhì)粒與菌株
1.2 主要試劑
1.3 主要儀器
1.4 主要溶液及試劑
2 實驗方法
2.1 同源重組法敲除恥垢分枝桿菌MSMEG_4296基因
2.2 體外擴增結(jié)核分枝桿菌Rv2224c基因片段
2.3 PCR擴增產(chǎn)物的回收
2.4 大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備
2.5 大腸桿菌的熱激法轉(zhuǎn)化
2.6 TA連接Rv2224c基因片段
2.7 菌液鑒定PCR
2.8 提取T-Rv2224c重組質(zhì)粒
2.9 構(gòu)建pALACE-Rv2224c重組質(zhì)粒
2.10 制備恥垢分枝桿菌感受態(tài)細胞
2.11 Western Blot驗證Rv2224c在恥垢分枝桿菌中的重組蛋白誘導(dǎo)表達
2.12 蛋白純化
2.13 測定生長曲線
2.14 滑動實驗和菌落形態(tài)觀察
2.15 重組恥垢分枝桿菌在不同脅迫下的生存能力分析
2.16 抑菌圈法測定重組恥垢分枝桿菌在SDS和H2O2壓力下的抑菌圈直徑
2.17 測定重組恥垢分枝桿菌在聯(lián)胺條件下的CFU
2.18 測定重組恥垢分枝桿菌在酸性條件下的CFU
2.19 重組恥垢分枝桿菌耐藥性分析
3 實驗結(jié)果
3.1 Rv2224c基因功能域分析
3.2 Rv2224c保守性分析
3.3 恥垢分枝桿菌中MSMEG_4296敲除菌株質(zhì)粒的構(gòu)建
3.4 ΔMSMEG_4296 缺失菌株的篩選和鑒定
3.5 ΔMSMEG_4296 回補菌株的構(gòu)建
3.6 MSMEG_4296敲除不影響生長
3.7 MSMEG_4296敲除改變分枝桿菌菌落形態(tài)
3.8 MSMEG_4296敲除增強了恥垢分枝桿菌的滑動能力
3.9 MSMEG_4296敲除減弱了恥垢分枝桿菌生物膜的形成
3.10 MSMEG_4296敲除能增強萬古霉素對恥垢分枝桿菌的殺菌能力
3.11 Rv2224c過表達能增強恥垢分枝桿菌細胞壁通透性
3.12 MSMEG_4296敲除能減弱恥垢分枝桿菌在巨噬細胞內(nèi)的存活
討論
參考文獻
第5章 銅離子對結(jié)核分枝桿菌耐受莫西沙星等抗生素至關(guān)重要
1 實驗材料
1.1 質(zhì)粒與菌株
1.2 主要試劑
1.3 主要儀器
1.4 主要試劑和溶液
2 實驗方法
2.1 培養(yǎng)條件與實驗菌株
2.2 MIC測定
2.3 抗生素CFU檢測
2.4 恥垢分枝桿菌突變體庫的構(gòu)建
2.5 測定細菌胞內(nèi)NADH濃度
2.6 測定細菌胞內(nèi)銅離子濃度
3 實驗結(jié)果
3.1構(gòu)建突變體庫,篩選獲得在高銅濃度下耐受的突變體X674
3.2 MSMEG_4702敲除后減弱了恥垢分枝桿菌的生長
3.3 添加銅離子能恢復(fù)MSMEG_4702敲除菌株的生長
3.4 添加銅離子能恢復(fù)MSMEG_4702敲除菌株的生長
3.5 MSMEG_4702敲除菌株細胞內(nèi)銅離子濃度下降
3.6 恥垢分枝桿菌單菌落形態(tài)隨胞內(nèi)銅離子濃度而改變
3.7 MSMEG_4702負責(zé)銅離子的攝入而不是其它金屬離子
3.8 敲除 MSMEG_4702增加對鐵硫簇合成的保護作用
3.9 MSMEG_4702的敲除增強恥垢分枝桿菌對莫西沙星的耐受
3.10 MSMEG_4702的敲除增強巨噬細胞中恥垢分枝桿菌的生存
討論
參考文獻
博士期間的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Plant peroxisomal solute transporter proteins[J]. Lennart Charton,Anastasija Plett,Nicole Linka. Journal of Integrative Plant Biology. 2019(07)
本文編號:3715542
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 綜述
1 結(jié)核菌與抗生素耐藥
2 分枝桿菌細胞膜和細胞壁的重要性
3 細胞壁結(jié)構(gòu)概述
3.1 細胞被膜生物合成膜結(jié)合蛋白的空間定位
3.2 其他參與膜結(jié)合的蛋白
3.3 脂肪酸合成
4 分枝桿菌細胞壁組成
4.1 肽聚糖
4.2 阿拉伯半乳聚糖生物合成
4.3 分枝菌酸
5 分枝桿菌細胞壁靶點
5.1 細菌信號轉(zhuǎn)導(dǎo):磷酸化信號分子
5.2 分枝桿菌STPKs和磷酸酶
5.3 絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和磷酸酶
5.4 雙組分信號系統(tǒng)
討論
參考文獻
第2章 緒論
1 研究目的、選題依據(jù)與意義
2 科學(xué)問題
3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第3章 吡嗪酰胺耐藥基因的篩選和機制研究
1 實驗材料
1.1 質(zhì)粒與菌株
1.2 主要試劑
1.3 主要溶液及試劑
2 實驗方法
2.1 感受態(tài)的制備
2.2 吡嗪酰胺敏感菌株篩選
2.3 質(zhì)粒拯救法確定突變菌株轉(zhuǎn)座子插入位點
2.4 提取RNA及分析基因轉(zhuǎn)錄
2.5 構(gòu)建回補菌株
2.6 電轉(zhuǎn)恥垢分枝桿菌感受態(tài)
2.7 Western-Blot 檢測蛋白表達
2.8 饑餓脅迫實驗
3 實驗結(jié)果
3.1 吡嗪酰胺敏感突變體M492的分離與鑒定
3.2 M492突變株對抗生素的敏感不是由于生長差異引起的
3.3 M492 突變株是恥垢分枝桿菌MSMEG_3314 缺失株
3.4 突變株M492的基因回補菌株的構(gòu)建
3.5 MSMEG_3314 基因與結(jié)核分枝桿菌EmrB同源性高
3.6 MSMEG_3314基因缺失可引起氟喹諾酮類藥物的殺傷力增強
3.7 MSMEG_3314基因參與抵抗過氧化氫的殺傷性
3.8 添加硫脲或2,2′-聯(lián)吡啶可以抵消或減輕莫西沙星的殺傷力
3.9 MSMEG_3314基因的缺失與細胞膜通透性改變有關(guān)但沒有改變細胞壁厚度
3.10 MSMEG_3314基因缺失增大恥垢分枝桿菌細胞膜電位差
3.11 RT-PCR發(fā)現(xiàn)乙醛酸循環(huán)與M492的PZA敏感有關(guān)
3.12 M492突變株的乙醛酸循環(huán)速率降低
4 討論
參考文獻
第4章 羧酸酯酶CAEA通過分解細胞壁D-ALA-D-ALA導(dǎo)致萬古霉素耐受
1 實驗材料
1.1 質(zhì)粒與菌株
1.2 主要試劑
1.3 主要儀器
1.4 主要溶液及試劑
2 實驗方法
2.1 同源重組法敲除恥垢分枝桿菌MSMEG_4296基因
2.2 體外擴增結(jié)核分枝桿菌Rv2224c基因片段
2.3 PCR擴增產(chǎn)物的回收
2.4 大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備
2.5 大腸桿菌的熱激法轉(zhuǎn)化
2.6 TA連接Rv2224c基因片段
2.7 菌液鑒定PCR
2.8 提取T-Rv2224c重組質(zhì)粒
2.9 構(gòu)建pALACE-Rv2224c重組質(zhì)粒
2.10 制備恥垢分枝桿菌感受態(tài)細胞
2.11 Western Blot驗證Rv2224c在恥垢分枝桿菌中的重組蛋白誘導(dǎo)表達
2.12 蛋白純化
2.13 測定生長曲線
2.14 滑動實驗和菌落形態(tài)觀察
2.15 重組恥垢分枝桿菌在不同脅迫下的生存能力分析
2.16 抑菌圈法測定重組恥垢分枝桿菌在SDS和H2O2壓力下的抑菌圈直徑
2.17 測定重組恥垢分枝桿菌在聯(lián)胺條件下的CFU
2.18 測定重組恥垢分枝桿菌在酸性條件下的CFU
2.19 重組恥垢分枝桿菌耐藥性分析
3 實驗結(jié)果
3.1 Rv2224c基因功能域分析
3.2 Rv2224c保守性分析
3.3 恥垢分枝桿菌中MSMEG_4296敲除菌株質(zhì)粒的構(gòu)建
3.4 ΔMSMEG_4296 缺失菌株的篩選和鑒定
3.5 ΔMSMEG_4296 回補菌株的構(gòu)建
3.6 MSMEG_4296敲除不影響生長
3.7 MSMEG_4296敲除改變分枝桿菌菌落形態(tài)
3.8 MSMEG_4296敲除增強了恥垢分枝桿菌的滑動能力
3.9 MSMEG_4296敲除減弱了恥垢分枝桿菌生物膜的形成
3.10 MSMEG_4296敲除能增強萬古霉素對恥垢分枝桿菌的殺菌能力
3.11 Rv2224c過表達能增強恥垢分枝桿菌細胞壁通透性
3.12 MSMEG_4296敲除能減弱恥垢分枝桿菌在巨噬細胞內(nèi)的存活
討論
參考文獻
第5章 銅離子對結(jié)核分枝桿菌耐受莫西沙星等抗生素至關(guān)重要
1 實驗材料
1.1 質(zhì)粒與菌株
1.2 主要試劑
1.3 主要儀器
1.4 主要試劑和溶液
2 實驗方法
2.1 培養(yǎng)條件與實驗菌株
2.2 MIC測定
2.3 抗生素CFU檢測
2.4 恥垢分枝桿菌突變體庫的構(gòu)建
2.5 測定細菌胞內(nèi)NADH濃度
2.6 測定細菌胞內(nèi)銅離子濃度
3 實驗結(jié)果
3.1構(gòu)建突變體庫,篩選獲得在高銅濃度下耐受的突變體X674
3.2 MSMEG_4702敲除后減弱了恥垢分枝桿菌的生長
3.3 添加銅離子能恢復(fù)MSMEG_4702敲除菌株的生長
3.4 添加銅離子能恢復(fù)MSMEG_4702敲除菌株的生長
3.5 MSMEG_4702敲除菌株細胞內(nèi)銅離子濃度下降
3.6 恥垢分枝桿菌單菌落形態(tài)隨胞內(nèi)銅離子濃度而改變
3.7 MSMEG_4702負責(zé)銅離子的攝入而不是其它金屬離子
3.8 敲除 MSMEG_4702增加對鐵硫簇合成的保護作用
3.9 MSMEG_4702的敲除增強恥垢分枝桿菌對莫西沙星的耐受
3.10 MSMEG_4702的敲除增強巨噬細胞中恥垢分枝桿菌的生存
討論
參考文獻
博士期間的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Plant peroxisomal solute transporter proteins[J]. Lennart Charton,Anastasija Plett,Nicole Linka. Journal of Integrative Plant Biology. 2019(07)
本文編號:3715542
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3715542.html
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