加德納菌糖苷水解酶的結(jié)構(gòu)與功能研究
發(fā)布時間:2020-03-17 20:58
【摘要】:細菌性陰道病是一種嚴重困擾全球育齡期女性、影響生殖健康的疾病,它能造成包括HIV感染與傳播、盆腔炎、宮頸癌、早產(chǎn)及尿道感染等多種疾病增加的風險。其中,加德納菌在細菌性陰道病的發(fā)生發(fā)展過程中扮演了重要角色。研究表明加德納菌具備獨特的毒力因子(如陰道溶血素、粘附因子和抗藥外排系統(tǒng)),很可能是引發(fā)細菌性陰道病的“罪魁禍首”。作為一種條件致病菌,加德納菌很可能最先定植于陰道上皮細胞并形成生物被膜,為其他厭氧致病菌的入侵提供了類似于“腳手架”的作用,從而形成了一個由多菌群共存的生物被膜系統(tǒng)。正因為生物被膜的存在導致了細菌性陰道病以其頑固性、反復發(fā)作、難以根治的特點而著稱。另一方面,生物被膜中的細菌常常面臨著營養(yǎng)匱乏的問題,而糖類作為主要能量來源不僅是絕大多數(shù)生物賴以生存的“食物”,而且也是構(gòu)成生物被膜的主要成分(胞外多糖),因此研究生物被膜中細菌的糖苷水解酶對于了解生物被膜中細菌的能量代謝具有重要意義。然而目前對于加德納菌糖苷水解酶的研究幾乎是一片空白。ADP38981.1是一種來源于加德納菌糖苷水解酶20家族(GH20)的蛋白,結(jié)構(gòu)域預測顯示它具有B-N-乙酰己糖胺酶的性質(zhì),很可能是一種動物病原菌的重要毒力因子;ADP38499.1是另一個來源于加德納菌糖苷水解酶家族的蛋白,屬于G5家族,結(jié)構(gòu)域預測顯示它很可能是一種在生物被膜形成過程中起粘附作用的蛋白,此外該蛋白還具有類溶菌酶的結(jié)構(gòu)域,暗示它可能具有降解胞外多糖以提供碳源的功能。另外,通過PDB數(shù)據(jù)庫比對,我們發(fā)現(xiàn)這些糖苷水解酶不僅沒有相關(guān)結(jié)構(gòu),而且同數(shù)據(jù)庫中已知結(jié)構(gòu)的蛋白之間的同源性很低,更重要的是目前沒有針對加德納菌糖苷水解酶的相關(guān)研究,因此選擇它們作為研究對象很有意義。本文利用分子生物學和結(jié)構(gòu)生物學的方法,將上述兩種糖苷水解酶分別進行了大腸桿菌異源表達純化、晶體培養(yǎng)、X-ray衍射、酶學性質(zhì)檢測及體外降解生物被膜試驗等分析,試圖從分子水平和功能方面來了解相關(guān)蛋白的性質(zhì)和致病機理,以期為后續(xù)尋找相關(guān)藥物靶點提供理論基礎(chǔ)。本論文相關(guān)研究如下:1.通過構(gòu)建原核表達系統(tǒng),我們分別獲得了表達量大、純度較高的相關(guān)蛋白;2.通過蛋白質(zhì)晶體的培養(yǎng)與優(yōu)化,我們得到了ADP38981.1的native蛋白質(zhì)晶體和硒代蛋白質(zhì)晶體,并在上海同步輻射中心收到了相應的晶體衍射數(shù)據(jù),經(jīng)處理后的native蛋白質(zhì)晶體最高分辨率為3.2A;3.通過體外酶活實驗和生物被膜降解試驗,我們初步獲知了 ADP38981.1和ADP38499.1的相關(guān)特性,包括一些酶學參數(shù)以及對biofilm的降解效果。本論文的不足之處在于:沒有獲得ADP38499.1的蛋白質(zhì)晶體,并且由于ADP38981.1的蛋白質(zhì)晶體的衍射質(zhì)量并不是很好,導致我們未能獲得高分辨率的蛋白結(jié)構(gòu)。
【圖文】:
1.1.2細菌性陰道病的當前治療逡逑當前,臨床上對于BV的治療方法主要是抗生素法和益生菌法,其他方逡逑法例如噻菌體療法尚在試驗階段h5邋2°〃61。圖1-2列出了幾種治療BV的方法及逡逑各方法的特點。逡逑Male邋partners邋treatment邋do邋not邋help邋m逡逑Treatment邋of邋sex邋partners邐■邋decreasing邋BV邋uitbin邋the邋females邋patients逡逑/邐邐邋This邋treatment邋only邋supposes邋the邋vaginal逡逑/邋f邋?邋?邐?邐,邐pathogemc邋anaerobes.邋Acidifefs邋failed邋in逡逑/邐Mamtainmg\aguialpH邋at邋4邋i邐■邋treating邋B\*邋Douclung邋is邋a邋lumling邋factor邋in逡逑/邐/邋v邋■'邋邐邐邐邋邐this邋therapy逡逑/邋/邐Activ5?i邋charcoal邋usage邋significantly邋lessen逡逑the邋pH邋and邋with邋a邋loss邋of邋3.1%邋lactobacilli.逡逑/邐\邐//邐Acm-ated邋Charcoal邐"邋Still邋need邋a邋lot邋of邋study邋to邋use邋for邋clinical逡逑/邋Noil-邐'r邋r邋i邋
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【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R378
【圖文】:
1.1.2細菌性陰道病的當前治療逡逑當前,臨床上對于BV的治療方法主要是抗生素法和益生菌法,其他方逡逑法例如噻菌體療法尚在試驗階段h5邋2°〃61。圖1-2列出了幾種治療BV的方法及逡逑各方法的特點。逡逑Male邋partners邋treatment邋do邋not邋help邋m逡逑Treatment邋of邋sex邋partners邐■邋decreasing邋BV邋uitbin邋the邋females邋patients逡逑/邐邐邋This邋treatment邋only邋supposes邋the邋vaginal逡逑/邋f邋?邋?邐?邐,邐pathogemc邋anaerobes.邋Acidifefs邋failed邋in逡逑/邐Mamtainmg\aguialpH邋at邋4邋i邐■邋treating邋B\*邋Douclung邋is邋a邋lumling邋factor邋in逡逑/邐/邋v邋■'邋邐邐邐邋邐this邋therapy逡逑/邋/邐Activ5?i邋charcoal邋usage邋significantly邋lessen逡逑the邋pH邋and邋with邋a邋loss邋of邋3.1%邋lactobacilli.逡逑/邐\邐//邐Acm-ated邋Charcoal邐"邋Still邋need邋a邋lot邋of邋study邋to邋use邋for邋clinical逡逑/邋Noil-邐'r邋r邋i邋
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【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R378
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本文編號:2587695
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