β-內(nèi)酰胺類抗生素可以競爭性地與青霉素結(jié)合蛋白結(jié)合,從而干擾細胞壁肽聚糖的合成,使細菌裂解死亡。伴隨著抗生素的廣泛使用,細菌產(chǎn)生的耐藥性問題日趨嚴重。革蘭氏陰性菌對β-內(nèi)酰胺類抗生素最普遍的耐藥機制是產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶水解抗生素。Shewanella oneidensis MR-1因D型β-內(nèi)酰胺酶Bla A（bla A編碼）的產(chǎn)生對β-內(nèi)酰胺類（如氨芐青霉素等）具有天然抗性。前期研究發(fā)現(xiàn),該菌中bla A基因的表達受氨芐青霉素誘導(dǎo),同時青霉素結(jié)合蛋白PBP1a（mrc A編碼）缺失后bla A呈組成型高表達。bla A基因的誘導(dǎo)表達模式明顯不同于已有的研究,但其具體調(diào)控機制仍不清楚。本研究通過轉(zhuǎn)錄組測序?qū)ふ襜la A誘導(dǎo)表達過程中的關(guān)鍵調(diào)控蛋白,并深入探究其調(diào)控機制。首先,本研究對bla A基因誘導(dǎo)型表達（WT＿100）和組成型高表達（mrc A）時的轉(zhuǎn)錄本進行測序,發(fā)現(xiàn)了34個共同上調(diào)和8個共同下調(diào)的基因。在共同上調(diào)的基因中,包括編碼β-內(nèi)酰胺酶的bla A、編碼（p）pp Gpp合成酶的rel V、編碼分選酶系統(tǒng)的SO2194-96操縱子以及編碼雙組分系統(tǒng)的SO2192/SO219... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

β-內(nèi)酰胺類結(jié)構(gòu)圖[12]

Shewanellaoneidensis中雙組分系統(tǒng)調(diào)控β-內(nèi)酰胺酶表達機制的研究3失去與PBPs靶標結(jié)合的能力，細胞得以恢復(fù)肽聚糖循環(huán)的穩(wěn)態(tài)（圖1-2）。β-內(nèi)酰胺酶的誘導(dǎo)表達過程非常復(fù)雜，其編碼基因位于細菌的染色體或質(zhì)粒中，可以通過遺傳元件在微生物間快速轉(zhuǎn)移[27]。圖1-2β-內(nèi)酰胺酶水解機制[28]Figure1-2.β-lactamasehydrolysismechanismβ-內(nèi)酰胺酶數(shù)目龐大，主要有兩種分類系統(tǒng)：Ambler（根據(jù)結(jié)構(gòu)分類）和Bush-Jacoby-Medeiros（根據(jù)功能分類）[29,30]。Ambler系統(tǒng)將β-內(nèi)酰胺酶分為四類[31]：AmblerA類β-內(nèi)酰胺酶因為催化青霉素水解的能力大于頭孢菌素而被稱為青霉素酶；AmblerB類β-內(nèi)酰胺酶的催化需要鋅或其他金屬，且其活性受螯合劑EDTA抑制，被稱為金屬β-內(nèi)酰胺酶[32]；AmblerC類β-內(nèi)酰胺酶被稱為頭孢菌素酶，除Salmonella和Klebsiella外的所有革蘭氏陰性菌都能產(chǎn)生這類酶[33]；AmblerD類β-內(nèi)酰胺酶被稱為苯唑西林酶，能夠水解苯唑西林和甲氧西林，常見于Enterobacteriaceae和Pseudomonasaeruginosa。A、C和D類同屬絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶類，它們之間的差異主要在于酰化和脫酰反應(yīng)中使用的殘基不同。B類β-內(nèi)酰胺酶是鋅金屬酶，在序列、蛋白折疊和作用機制方面與絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶完全不同。Enterobacteriaceae中有兩種常見的β-內(nèi)酰胺酶TEM-1和SHV-1（A類），這兩種青霉素酶對頭孢菌素幾乎無效；P.aeruginosa中的誘導(dǎo)型β-內(nèi)酰胺酶AmpC（C類）可以使大多數(shù)青霉素和頭孢菌素失活[34,35]；Acinetobacterbaumannii含有多種β-內(nèi)酰胺酶，可以水解青霉素、頭孢菌素和碳青霉烯類。耐碳青霉烯類A.baumannii中的新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶NDM-1（B類）幾乎可以水解所有的碳青霉烯類、β-內(nèi)酰胺類、氟喹諾酮類和氨基糖苷類藥物，OXA酶（D類）催化

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3肽聚糖循環(huán)與β-內(nèi)酰胺酶的誘導(dǎo)表達[74]Figure1-3.Peptidoglycancycleandinducedexpressionofβ-lactamase舊的肽聚糖層在水解酶作用下斷裂，其水解產(chǎn)物（如GlcNAc-anhMurNAc-peptides和GlcNAc-anhMurNAc等）通過位于細胞膜上的通透酶AmpG轉(zhuǎn)運進入胞內(nèi)。多肽分子在細胞溶質(zhì)酶AmpD（N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酸酰胺酶）的作用下，斷開L-Ala與N-乙酰胞壁酸間的酰胺鍵。三肽片段可以重新與N-乙酰胞壁酸-UDP和D-Ala-D-Ala連接形成新的五肽片段，轉(zhuǎn)運至胞外用于肽聚糖的合成[75,76]。細胞質(zhì)中還有另外一個重要的肽聚糖循環(huán)酶NagZ（β-乙酰氨基葡糖糖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]革蘭氏陰性菌中β-內(nèi)酰胺酶誘導(dǎo)表達調(diào)控機制研究進展[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. 2018(08)



本文編號：3615751