希瓦氏菌中兩個(gè)肽聚糖合成酶復(fù)合體的生理功能及補(bǔ)償研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 11:29
高分子量青霉素結(jié)合蛋白(Penicillin binding proteins,PBPs)是主要的肽聚糖合成酶,也是β-內(nèi)酰胺類抗生素的作用靶點(diǎn)。Escherichia coli中,PBP1a和PBP1b分別與外膜脂蛋白LpoA和LpoB形成肽聚糖合成酶復(fù)合體,共同參與肽聚糖的合成。兩個(gè)復(fù)合體之間功能冗余,同時(shí)缺失導(dǎo)致細(xì)胞死亡。Shewanella oneidensis是一種革蘭氏陰性菌,前期研究發(fā)現(xiàn)該菌也含有兩個(gè)肽聚糖合成酶復(fù)合體(PBP1a/LpoA和PBP1b/LpoB),但二者之間具有不同的生理功能。其中,PBP1a/LpoA復(fù)合體缺失后細(xì)菌生長(zhǎng)變緩,并且對(duì)β-內(nèi)酰胺類抗性增強(qiáng);而PBP1b/LpoB復(fù)合體缺失后無(wú)此影響;诖,本研究系統(tǒng)性比較了兩個(gè)復(fù)合體缺失后的表型差異,并對(duì)其內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行深入研究,其結(jié)果如下:PBP1a/LpoA缺失的菌株表現(xiàn)出諸多生理缺陷,如細(xì)胞形態(tài)由桿狀變成球形、在不含NaCl的低滲培養(yǎng)基(NaCl-less)中無(wú)法生長(zhǎng)、對(duì)十二烷基磺酸鈉(SDS)敏感性增強(qiáng)等;而PBP1b/LpoB缺失的菌株無(wú)此表型缺陷。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),PBP1a/LpoA缺失的菌株...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
肽聚糖的組成(Eganetal.,2017)
圖 1-2 肽聚糖的合成(Typas et al., 2011)Fig. 1-2 Synthesis of peptidoglycan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 表示內(nèi)消旋-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 UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu-meso-Dap 連接酶;MurF 表示 UDP-MurNAc-tripeptide-D-alanyl-D-Ala 連接酶;MurG 表示 UDP-GlcNAc-undecapren-oyl-pyro-phosphoryl-MurNAc-pentapeptide 轉(zhuǎn)移酶; MurI 表示 Glu 消旋酶;PEP 表示磷酸烯醇式丙酮酸。盡管轉(zhuǎn)肽反應(yīng)通常被認(rèn)為是肽聚糖生物合成的最后一步,但事實(shí)上,肽聚糖的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了不斷的重塑。許多細(xì)菌每一代重塑一半的肽聚糖,如果釋放的肽聚糖碎片(muropeptides)沒有被回收和再循環(huán),這個(gè)過程就會(huì)造成資源的大量損失(Park et al., 1995)。雖然肽聚糖碎片的回收不是生長(zhǎng)所必需的,但在細(xì)菌通訊
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文糖生長(zhǎng)與細(xì)胞整體生長(zhǎng)偶聯(lián)。在革蘭氏陰性菌中,PBPs錨定在細(xì)胞內(nèi)膜的外面,兩種主要的HWM PBPs—PBP1a和PBP1b分別需要各自的外膜脂蛋白LpoALpoB激活從而增強(qiáng)活性(圖1-3)。雖然LpoA和LpoB的同源性較低,但兩者通過N-末端錨定于細(xì)胞外膜上,這意味著LpoA和LpoB需要穿過肽聚糖層與Ps接觸;此外,脂蛋白Lpo的位置會(huì)影響它們的激活作用,若將LpoA和LpoB定于細(xì)胞內(nèi)膜上,LpoA不激活PBP1a,而LpoB仍然可以激活PBP1b,說明相于PBP1b,PBP1a更加依賴于脂蛋白LpoA。PBP1a/LpoA可能主要負(fù)責(zé)細(xì)胞延,而PBP1b/LpoB可能在細(xì)胞分裂中起更重要的作用(Bamzhaf et al., 2012;radis-Bleau et al., 2010; Young et al., 2010; Jean et al., 2014)。若PBP1a/LpoA和P1b/LpoB兩種肽聚糖合成酶復(fù)合體同時(shí)缺失,會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生致死作用。
【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):3353420
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
肽聚糖的組成(Eganetal.,2017)
圖 1-2 肽聚糖的合成(Typas et al., 2011)Fig. 1-2 Synthesis of peptidoglycan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 表示內(nèi)消旋-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 UDP-MurNAc-L-Ala-D-Glu-meso-Dap 連接酶;MurF 表示 UDP-MurNAc-tripeptide-D-alanyl-D-Ala 連接酶;MurG 表示 UDP-GlcNAc-undecapren-oyl-pyro-phosphoryl-MurNAc-pentapeptide 轉(zhuǎn)移酶; MurI 表示 Glu 消旋酶;PEP 表示磷酸烯醇式丙酮酸。盡管轉(zhuǎn)肽反應(yīng)通常被認(rèn)為是肽聚糖生物合成的最后一步,但事實(shí)上,肽聚糖的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了不斷的重塑。許多細(xì)菌每一代重塑一半的肽聚糖,如果釋放的肽聚糖碎片(muropeptides)沒有被回收和再循環(huán),這個(gè)過程就會(huì)造成資源的大量損失(Park et al., 1995)。雖然肽聚糖碎片的回收不是生長(zhǎng)所必需的,但在細(xì)菌通訊
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文糖生長(zhǎng)與細(xì)胞整體生長(zhǎng)偶聯(lián)。在革蘭氏陰性菌中,PBPs錨定在細(xì)胞內(nèi)膜的外面,兩種主要的HWM PBPs—PBP1a和PBP1b分別需要各自的外膜脂蛋白LpoALpoB激活從而增強(qiáng)活性(圖1-3)。雖然LpoA和LpoB的同源性較低,但兩者通過N-末端錨定于細(xì)胞外膜上,這意味著LpoA和LpoB需要穿過肽聚糖層與Ps接觸;此外,脂蛋白Lpo的位置會(huì)影響它們的激活作用,若將LpoA和LpoB定于細(xì)胞內(nèi)膜上,LpoA不激活PBP1a,而LpoB仍然可以激活PBP1b,說明相于PBP1b,PBP1a更加依賴于脂蛋白LpoA。PBP1a/LpoA可能主要負(fù)責(zé)細(xì)胞延,而PBP1b/LpoB可能在細(xì)胞分裂中起更重要的作用(Bamzhaf et al., 2012;radis-Bleau et al., 2010; Young et al., 2010; Jean et al., 2014)。若PBP1a/LpoA和P1b/LpoB兩種肽聚糖合成酶復(fù)合體同時(shí)缺失,會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生致死作用。
【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):3353420
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