本文選題：鋅離子　切入點：雙向電泳　出處：《暨南大學》2010年碩士論文

【摘要】： 肺炎鏈球菌細菌為革蘭氏陽性致病菌,能產(chǎn)生多種毒素,可引起急性咽炎、呼吸道感染、丹毒、膿皰病、軟組織感染、心內(nèi)膜炎和腦膜炎等,產(chǎn)毒株還可引起猩紅熱。由于該細菌的強大毒力性及對抗生素的抗性,這種感染的預防和治療成為困擾國際醫(yī)學界的一大難題。鋅離子對于人體非常重要,人體中的鋅離子濃度介于幾微摩到幾百摩爾之間。金屬鋅離子對人體的免疫系統(tǒng)起重要的作用,鋅離子的缺失會導致機體免疫力下降。鋅離子對于細菌的生長代謝是非常重要的,他們通過與相應的蛋白結合,尤其是與生物代謝催化劑-酶結合,共同在細菌體內(nèi)發(fā)揮生物作用。金屬鋅離子對于細菌的粘附力與毒力有重要影響。因此,對鋅離子在細菌的作用的研究尤為重要。 目的：建立有無鋅離子培養(yǎng)條件下的肺炎鏈球菌全蛋白質(zhì)和鋅結合蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜,結合質(zhì)譜技術鑒定并分析差異表達蛋白,并結合生物信息手段對蛋白質(zhì)相互關系進行分析,揭示鋅離子對肺炎鏈球菌的生長代謝的調(diào)控機制,從而為預防和治療肺炎鏈球菌感染提供理論基礎。 方法：本研究利用不同梯度的鋅離子濃度處理肺炎鏈球菌,收集菌體并提取總蛋白。結合金屬親和層析技術,利用雙向凝膠電泳技術分離蛋白質(zhì),建立鋅調(diào)控蛋白差異表達雙向凝膠電泳圖譜,經(jīng)ImageMsater圖像分析軟件識別分析差異表達蛋白質(zhì)斑點后,切取差異蛋白質(zhì)斑點膠塊,膠內(nèi)酶解后再用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF-MS)進行分析,數(shù)據(jù)庫查詢后對差異表達的蛋白質(zhì)點進行鑒定,結合生物信息手段進行分析,以期找出鋅離子調(diào)控的肺炎鏈球菌致病相關的蛋白。 結果：1.建立了有無鋅離子作用的鋅離子調(diào)控蛋白雙向凝膠電泳圖譜,鑒定了96個差異表達蛋白斑點,共67個差異蛋白。其中32個表達下調(diào),35個表達上調(diào)。鋅離子調(diào)控蛋白的作用主要體現(xiàn)在氧化還原作用、幫助蛋白質(zhì)折疊和糖代謝等方面。建立了有無鋅離子作用的鋅結合蛋白的雙向電泳圖譜,鑒定了10個差異表達蛋白斑點,共7個差異蛋白,其中在無鋅離子培養(yǎng)條件下1個下調(diào)表達,6個上調(diào)表達。 結論：本實驗建立了肺炎鏈球菌蛋白雙向電泳技術,通過分析有無鋅離子處理肺炎鏈球菌蛋白的表達變化,對鋅離子調(diào)控蛋白作用機制有了一定的了解。鋅離子調(diào)控蛋白對肺炎鏈球菌的作用主要體現(xiàn)在氧化還原反應、蛋白質(zhì)折疊、金屬轉運等方面。結合金屬親和層析技術研究鋅離子結合蛋白,鑒定出在無鋅離子條件下肺炎鏈球菌差異表達蛋白,研究結果為進一步探索肺炎鏈球菌的致病機制提供了理論依據(jù),為相應的藥物研發(fā)奠定了基礎。
[Abstract]:Streptococcus pneumoniae bacteria are gram-positive pathogenic bacteria, can produce a variety of toxins, can cause acute pharyngitis, respiratory infection, erysipelas, pustular disease, soft tissue infection, endocarditis and meningitis, and so on, producing strains can also cause scarlet fever.Because of its strong virulence and resistance to antibiotics, the prevention and treatment of this infection has become a difficult problem in the international medical field.Zinc ion is very important to human body. The concentration of zinc ion in human body ranges from a few micromoles to a few hundred moles.Zinc ion plays an important role in the immune system of human body.Zinc ions are very important for the growth and metabolism of bacteria. They play a biological role in the bacteria by binding to the corresponding proteins, especially to the catalyst-enzyme of biological metabolism.Zinc ions play an important role in the adhesion and virulence of bacteria.Therefore, it is very important to study the action of zinc ions in bacteria.Objective: to establish a two-dimensional electrophoresis map of the whole protein and zinc binding protein of Streptococcus pneumoniae under the condition of zinc ion culture, and to identify and analyze the differentially expressed proteins by mass spectrometry.The relationship between proteins was analyzed by means of biological information to reveal the regulation mechanism of zinc ion on the growth and metabolism of Streptococcus pneumoniae so as to provide a theoretical basis for the prevention and treatment of Streptococcus pneumoniae infection.Methods: in this study, Streptococcus pneumoniae was treated with zinc ion concentration of different gradient, the bacteria were collected and the total protein was extracted.Combined with metal affinity chromatography, two-dimensional gel electrophoresis was used to isolate proteins. Two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) map of differential expression of zinc regulatory proteins was established. The differential expression protein spots were identified by ImageMsater image analysis software.The differentially expressed protein spots were extracted, then analyzed by matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometer (MALDI-TOF-MS). The differentially expressed protein spots were identified by database query, and analyzed with biological information.The aim of this study was to find out the proteins related to the pathogenesis of Streptococcus pneumoniae regulated by zinc ions.The result is 1: 1.Two-dimensional gel electrophoresis of zinc-regulated proteins with or without zinc ion action was established. 96 differentially expressed protein spots were identified and 67 differentially expressed proteins were identified.32 of them were down-regulated and 35 were up-regulated.The role of zinc ion regulating proteins is mainly reflected in redox, protein folding and glucose metabolism.Two-dimensional electrophoresis of zinc-binding proteins with or without zinc ion action was established. Ten differentially expressed protein spots were identified, and 7 differentially expressed proteins were identified, including one down-regulated and six up-regulated in zinc-free culture.Conclusion: Two-dimensional electrophoresis of streptococcus pneumoniae protein was established in this experiment. By analyzing the expression of streptococcus pneumoniae protein with or without zinc ion treatment, the mechanism of action of zinc ion regulating protein was understood.The effect of zinc ion regulating protein on Streptococcus pneumoniae is mainly reflected in redox reaction, protein folding, metal transport and so on.Zinc ion binding protein was studied by metal affinity chromatography, and differential expression protein of Streptococcus pneumoniae was identified in the absence of zinc ion. The results provided a theoretical basis for further exploring the pathogenic mechanism of Streptococcus pneumoniae.For the corresponding drug research and development laid the foundation.
【學位授予單位】：暨南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：R378

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