β-內(nèi)酰胺酶能將β-內(nèi)酰胺類抗生素（以下簡(jiǎn)稱β-內(nèi)酰胺類）水解,其誘導(dǎo)表達(dá)是革蘭氏陰性菌對(duì)該類抗生素產(chǎn)生耐藥性的最主要原因。β-內(nèi)酰胺類通過(guò)與青霉素結(jié)合蛋白（Penicillin binding proteins,PBPs）共價(jià)結(jié)合,使得細(xì)菌細(xì)胞壁合成受阻,從而誘導(dǎo)β-內(nèi)酰胺酶基因的表達(dá)。除β-內(nèi)酰胺類外,還有多種抗生素特異性靶向細(xì)菌細(xì)胞壁的生物合成,如萬(wàn)古霉素、D-環(huán)絲氨酸和默諾霉素等。然而,這些抗生素能否誘導(dǎo)β-內(nèi)酰胺酶基因的表達(dá)尚不清楚。Shewanella oneidensis是自然界中廣泛存在的革蘭氏陰性菌,對(duì)β-內(nèi)酰胺類具有天然耐藥性。前期研究表明,該菌中β-內(nèi)酰胺酶基因（bla A）的表達(dá)受氨芐青霉素（一種β-內(nèi)酰胺類）誘導(dǎo)。本研究考察多種細(xì)胞壁靶向抗生素對(duì)bla A基因誘導(dǎo)表達(dá)的影響,并探究其分子機(jī)制,得到如下結(jié)果:通過(guò)測(cè)定β-內(nèi)酰胺類對(duì)bla A基因啟動(dòng)子(P_{bla A})活性的影響,發(fā)現(xiàn)不同β-內(nèi)酰胺類誘導(dǎo)bla A基因表達(dá)的能力不同,頭孢磺啶和先鋒霉素高水平誘導(dǎo)bla A基因的表達(dá),而頭孢噻肟和氨曲南不能誘導(dǎo)bla A基因的表達(dá)。有趣的是,其他... 

【文章來(lái)源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

肽聚糖的組成[3]

Shewanellaoneidensis中細(xì)胞壁靶向抗生素誘導(dǎo)β-內(nèi)酰胺酶表達(dá)的研究3類酶可以切開(kāi)MurNAc和與之相連的L-Ala之間的酰胺鍵，AmiA、AmiB、AmiC、AmiD和AmpD是E.coli中五個(gè)N-乙酰胞壁酸-L-丙氨酸酰胺酶[11]。第三類為裂解性轉(zhuǎn)糖基酶，大多數(shù)是外切酶，它們裂解MurNAc與GlcNAc的之間的β-1,4糖苷鍵。SltY是一種在周質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的可溶性的裂解轉(zhuǎn)糖基酶；E.coli中Slt70被認(rèn)為是參與肽聚糖循環(huán)的主要裂解酶[12]。圖1-2肽聚糖的合成[6]Figure1-2.Synthesisofpeptidoglycan注：括號(hào)中的數(shù)字是預(yù)測(cè)的E.coli中該類型酶的數(shù)量。Alr表示Ala消旋酶；DadX表示Ala消旋酶；DdlA表示D-Ala-D-Ala連接酶；GlcNAc表示N-乙酰葡糖胺；meso-Dap表示meso-二氨基庚二酸；MraY表示UDP-MurNAc-pentapeptid磷酸轉(zhuǎn)移酶；MurA表示UDP-GlcNAc烯醇丙酮酰轉(zhuǎn)移酶；MurB表示UDP-MurNAc脫氫酶；MurC表示UDP-MurNAc-L-Ala連接酶；MurD表示UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu連接酶；MurE表示UDPMurNAc-L-Ala-D-Glu-meso-Dap連接酶；MurF表示UDP-MurNAc-三肽-D-丙氨酰-D-Ala連接酶；MurG表示UDP-GlcNAcundecaprenoyl-pyrophosphoryl-MurNAc-pentapeptide轉(zhuǎn)移；MurI表示Glu消旋酶；PEP表示磷酸烯醇丙酮酸。AmpG通透酶途徑是肽聚糖最主要的再循環(huán)途徑。經(jīng)上述水解酶作用后產(chǎn)生的肽聚糖水解片段（主要為含糖的脫氨基片段和二糖），通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜上的通透酶AmpG進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)[13,14]。這些肽聚糖水解片段在胞質(zhì)一系列酶的水解和修飾作

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4用后重新參與肽聚糖的合成過(guò)程。細(xì)胞質(zhì)中肽聚糖循環(huán)相關(guān)的酶主要有AmpD、NagZ、LdcA、Mpl、MpaA、YcjG、NagA和NagK[8]。AmpD是存在于胞質(zhì)內(nèi)的N-乙酰胞壁酸-L-丙氨酸酰胺酶，它斷開(kāi)MurNAc和與之相連的L-Ala之間的酰胺鍵，產(chǎn)生GlcNAc-anhMurNAc和短鏈三肽。NagZ是β-乙酰氨基葡糖糖苷酶，能夠?qū)lcNAc-anhMurNAc（或包含短肽）水解為GlcNAc和anhMurNAc[15]。連接酶Mpl能夠?qū)⑵渌h(huán)酶的作用產(chǎn)物連接生成UDP-MurNAc-L-Ala-γ-D-Glu-meso-Dap，此產(chǎn)物即可重新參與肽聚糖的合成過(guò)程（圖1-3）。圖1-3肽聚糖的循環(huán)過(guò)程[8]Figure1-3.Pathwayforrecyclingmureintripeptideandaminoacids1.1.4肽聚糖循環(huán)的生理意義肽聚糖循環(huán)并不是細(xì)菌生長(zhǎng)所必需的，但肽聚糖循環(huán)可使肽聚糖片段被回收再利用，避免了資源的浪費(fèi)；而且肽聚糖循環(huán)產(chǎn)生的可溶的肽聚糖片段往往可以作為觸發(fā)適應(yīng)性反應(yīng)的信號(hào)分子，在細(xì)菌與細(xì)菌之間、細(xì)菌與環(huán)境之間或細(xì)菌與宿主之間的交流中發(fā)揮著重要的作用[16]。肽聚糖片段可以充當(dāng)信號(hào)分子誘導(dǎo)細(xì)菌中β-內(nèi)酰胺酶的表達(dá)，產(chǎn)生對(duì)β-內(nèi)酰胺類的抗性，如Citrobacterfreundii、Pseudomonasaeruginosa和Enterobactercloacae中β-內(nèi)酰胺酶AmpC的誘導(dǎo)表達(dá)。這一誘導(dǎo)途徑與肽聚糖循環(huán)密切相關(guān)，肽聚糖水解產(chǎn)物充當(dāng)信號(hào)分子誘導(dǎo)AmpC的表達(dá)[17]。肽聚糖片段也可以作為信號(hào)分子促進(jìn)芽孢萌發(fā)，如Bacillussubtilis的芽孢能夠在低濃度多肽（含有mDap的二糖三肽）條件下萌發(fā)[18,19]。這個(gè)過(guò)程需要PrkC激酶參與，它包含胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域和胞外肽聚糖結(jié)合結(jié)構(gòu)域，當(dāng)PrkC胞外肽聚糖結(jié)合結(jié)構(gòu)域與多肽片段結(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]革蘭氏陰性菌中β-內(nèi)酰胺酶誘導(dǎo)表達(dá)調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 徐超奕,張婷,蔡靜曉,余志良,裘娟萍,音建華.  生物工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]細(xì)菌青霉素結(jié)合蛋白[J]. 李冀,楊慧,呼延霆,葉琳潔,車速,李琦,黃慶生,尹大川.  生命的化學(xué). 2013(04)
[3]細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的研究進(jìn)展[J]. 王靜華,趙洪濤,汪以真.  中國(guó)獸藥雜志. 2004(01)



本文編號(hào)：3146312