【摘要】：肽聚糖(PG)對(duì)維持細(xì)胞壁形態(tài)及機(jī)械強(qiáng)度起著關(guān)鍵作用,同時(shí)影響著細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂等。PG的合成是合成酶與水解酶協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)過程。為了挖掘乳酸乳球菌F44中PG的合成調(diào)控對(duì)菌體的生長(zhǎng)及應(yīng)對(duì)酸脅迫能力等之間的關(guān)系,本文對(duì)乳酸乳球菌PG合成及其骨架修飾相關(guān)酶進(jìn)行了相關(guān)研究。不同培養(yǎng)pH下菌體PG結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)差異:隨著pH降低,PG交聯(lián)度下降。D-Asp是PG肽橋主要成分,對(duì)PG合成有重要影響。通過細(xì)胞內(nèi)Asp含量測(cè)定發(fā)現(xiàn),隨著培養(yǎng)pH降低D-Asp減少,而L-Asp積累,這種巨大波動(dòng)影響PG結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步通過對(duì)Asp消旋酶(RacD)的表達(dá)及酶學(xué)表征表明pH幾乎不影響RacD,但顯著影響酶活性進(jìn)而影響D-Asp含量。酶學(xué)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明不同pH下RacD催化活性改變調(diào)控D-Asp含量,結(jié)合體外合成含單糖五肽-D-Asp的PG前體實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,pH通過影響RacD酶活性調(diào)控D-Asp的含量,進(jìn)而影響細(xì)胞壁PG結(jié)構(gòu)。此外,PG骨架MurNAc的O-乙酰化和GlcNAc的N-去乙�；揎棇�(duì)水解酶具有調(diào)控作用。通過遺傳學(xué)手段提高這兩種修飾程度可以降低PG對(duì)水解酶的敏感性并對(duì)PG結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。通過HPLC-MS分析PG分子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)這兩種修飾均可提高PG交聯(lián)度,進(jìn)而提高細(xì)胞壁的穩(wěn)定性。細(xì)胞壁穩(wěn)定性的增強(qiáng)有利于增強(qiáng)菌體抵抗逆境的魯棒性,進(jìn)而降低菌體自溶、提高酸耐受性。酸魯棒性促進(jìn)菌體nisin產(chǎn)量,這為工業(yè)菌株改造提供了新思路。本研究首次證明RacD通過感知細(xì)胞內(nèi)pH變化改變其酶活性,進(jìn)而調(diào)控胞內(nèi)D-Asp合成影響PG結(jié)構(gòu)。同時(shí),PG骨架修飾通過影響水解酶活性調(diào)控PG的結(jié)構(gòu)進(jìn)而提高菌體抗逆境能力以及nisin合成能力。
【圖文】：

長(zhǎng)造成抑制、對(duì)PG合成起到促進(jìn)。這些研究均表明D-Asp調(diào)控菌體生長(zhǎng)及PG合成。圖1-1 肽聚糖合成過程Figure 1-1 The synthesis process of peptidoglycanⅡⅠⅠⅢ

利用手性衍生試劑 L-FDAA 將氨基酸進(jìn)行衍生。然后，，再利用 HPLC-MS 分離檢測(cè)手段將 D-Asp 與 L-Asp 分離、鑒定。最后，根據(jù) Asp 含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算兩種形式的 Asp 含量。如圖2-1 所示，隨著培養(yǎng)基 pH 降低，胞內(nèi) L-Asp 不斷積累。尤其當(dāng) pHe 5.0 是，細(xì)胞內(nèi) L-Asp 的濃度呈現(xiàn)出顯著增加，較 pH 7.0 培養(yǎng)條件下提高約 3 倍。相反，當(dāng)培養(yǎng)基 pH 下降時(shí)，細(xì)胞內(nèi) D-Asp 水平呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。相比于 pH 7.0 條件下，pH 5.0 時(shí)胞內(nèi)的 D-Asp 只能維持在20％的水平。這些結(jié)果表明
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ929

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉芳;楊躍寰;;細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的研究[J];四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

2 王斌;魏泓;;乳桿菌粘附機(jī)制的研究進(jìn)展[J];國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志;2006年03期

本文編號(hào)：2673197