【摘要】：結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染造成的結(jié)核病(tuberculosis,TB)仍然是全球重大公共衛(wèi)生威脅,是全球十大死亡原因之一。根據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道,死于結(jié)核病的人數(shù)已經(jīng)超過(guò)艾滋病,結(jié)核病是單一致病菌導(dǎo)致的死亡率最高的疾病。2017年全球結(jié)核病致死人數(shù)為130萬(wàn),其中2/3患者在發(fā)展中國(guó)家。隨著多耐藥結(jié)核菌(multidrug-resistant,MDR),廣泛耐藥結(jié)核菌(extensively drug-resistant,XDR),甚至完全耐藥結(jié)核菌(Totally drug-resistant,TDR)的出現(xiàn)和蔓延,以及HIV共感染等原因,結(jié)核病防治任務(wù)艱巨。噬菌體治療作為一種極具前景的替代或輔助治療手段,重新引起了公眾的關(guān)注。雖然噬菌體治療的研究曾經(jīng)因?yàn)榭股匕l(fā)現(xiàn)停滯不前,噬菌體在治療細(xì)菌感染方面潛力不可限量。靶向細(xì)菌基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵基因的工程化噬菌體可以作為抗生素佐劑,增強(qiáng)抗生素的殺菌效力。噬菌體減少多耐藥銅綠假單胞菌的生物膜的形成,破壞其抗藥屏障。噬菌體展示技術(shù)對(duì)于新疫苗的研發(fā)和腫瘤的治療都有重要意義。海藻糖是廣泛存在于除人體外的多種生物中的一種非還原性二糖,在微生物中普遍存在且具有重要作用。海藻糖代謝的關(guān)鍵酶是理想的新抗生素候選靶標(biāo)。分枝桿菌中許多重要物質(zhì),如細(xì)胞壁糖脂,索狀因子和硫脂等包含海藻糖。分枝桿菌海藻糖合成主要通過(guò)OtsAB和TreYZ兩條途徑。通過(guò)α葡聚糖途徑可以將海藻糖轉(zhuǎn)換為具有α-1,4和α-1,6糖苷鍵的支鏈葡聚糖,為莢膜和甲基葡萄糖脂多糖提供原料。編碼海藻糖磷酸酶(otsB)或者麥芽糖基轉(zhuǎn)移酶(glgE)的基因被抑制后,積累的磷酸糖對(duì)細(xì)胞具有毒性。這兩個(gè)基因可能是非常理想的藥物靶標(biāo)。本課題探索分枝桿菌噬菌體SWU1基因gp53對(duì)宿主菌的效應(yīng)和分子機(jī)理。gp53基因是分枝桿菌噬菌體SWU1特有的,即使在有極高相似性的噬菌體L5中也沒(méi)有同源基因。海藻糖幫助細(xì)胞應(yīng)對(duì)各種極端外界環(huán)境,比如極端溫度、低pH等。重組恥垢分枝桿菌Ms_gp53在海藻糖為唯一碳源的培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng),生物膜褶皺增多。添加海藻糖培養(yǎng)后,Ms_gp53菌株單菌落邊緣缺失“蹼”狀結(jié)構(gòu),細(xì)菌變短,對(duì)萬(wàn)古霉素更加敏感。qRT-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)海藻糖代謝途徑中關(guān)鍵基因glgE的轉(zhuǎn)錄被抑制。這導(dǎo)致對(duì)細(xì)菌具有毒性的磷酸麥芽糖積累。這也解釋了重組菌不能在海藻糖為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的現(xiàn)象。TLC檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Ms_gp53的碳水化合物發(fā)生改變。綜上,我們首先發(fā)現(xiàn)分枝桿菌噬菌體SWU1基因gp53抑制海藻糖分解途徑關(guān)鍵基因glgE的轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致細(xì)菌對(duì)海藻糖敏感,為以glgE為抗菌靶點(diǎn)的藥物研究提供新思路。
【圖文】：

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文構(gòu)完整性，為細(xì)胞提供一個(gè)極度疏水的屏障[26, 27]。覆蓋有肽聚糖層的質(zhì)膜是選擇透過(guò)性的，可以保證細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)有選擇性地進(jìn)行交換，保持膜內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)態(tài)[28]。分枝菌酸和其他可提取的脂質(zhì)可以形成疏水層（mycomembrane）。而且，分枝菌酸結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和可變性讓其成為鑒定菌種的依據(jù)之一[29]。

第 1 章 文獻(xiàn)綜述一個(gè)或者兩個(gè)分枝菌酸連接，前者形成分枝菌酸（MAs）的載體海藻糖單霉菌（trehalose6-monomycolate，， TMM）[32]；后者形成海藻糖二霉菌酸酯（trehal,6′-dimycolate，TDM）或稱(chēng)為索狀因子。TDM 是分枝桿菌細(xì)胞壁上特有的糖脂是有毒結(jié)核菌細(xì)胞壁上最豐富的糖脂[33]。通過(guò)減慢吞噬體的成熟和延遲溶酶融合，TDM 對(duì)于建立起巨噬細(xì)胞中分枝桿菌存活和生長(zhǎng)的生態(tài)位十分重要[6]。此外，TDM 最獨(dú)特的生理功能是它存在無(wú)毒的膠束結(jié)構(gòu)和有毒的單層結(jié)構(gòu)者在細(xì)菌表面保護(hù)細(xì)菌免受巨噬細(xì)胞侵害，后者釋放到宿主中具有抗原性和性[37]。TDM 具有獨(dú)特的免疫刺激活性，例如，巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)型 C 型凝集Mincle）是 TDM 的必須受體，TDM 可以刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子和化氮[38]，它還可以誘導(dǎo)肉芽腫形成，并且可以作為細(xì)胞介導(dǎo)和體液免疫應(yīng)答劑[39]。除了形成上述的功能分子外，海藻糖本身對(duì)于分枝桿菌來(lái)說(shuō)也是一種的壓力保護(hù)劑。實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞質(zhì)中游離海藻糖的積累有益于維持休眠期恥垢桿菌的存活，并在復(fù)蘇的早期階段提供能量[40]。海藻糖可以保護(hù)細(xì)胞免受多力脅迫，包括干燥、冷凍、高溫和氧化[41-43]。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R378.911

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1 李越;噬菌體早期表達(dá)基因gp53抑制麥芽糖基轉(zhuǎn)移酶基因glgE的轉(zhuǎn)錄改變分枝桿菌生理[D];西南大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2627256