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萘替芬衍生物对葡萄球菌菌膜形成的抑制作用

2020-12-08阅读(296)

萘替芬衍生物对葡萄球菌菌膜形成的抑制作用

论文摘要

金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）是一种重要的食源性致病菌,其克隆系CC75于2015年被确立为新种即银白色葡萄球菌（简称银葡菌）,该菌天然缺失葡萄球菌黄素,该色素有助于菌体抵抗氧化胁迫,增强抗逆能力,而菌膜是金葡菌重要的抗逆形式,据此提出假设,即色素合成与菌膜形成存在相关性。萘替芬及其衍生物可作用于葡萄球菌黄素合成关键酶CrtN来抑制色素的合成,本研究以萘替芬类抑制剂为切入口对菌膜形成的作用进行探索,具体研究内容如下:1、采用GB 4789.10-2016与nuc1/NRPS-PCR鉴定方法对193株金葡菌分离株和6株银葡菌分离株进行鉴定,发现GB 4789.10-2016和nuc1-PCR方法将银葡菌错误鉴定为金葡菌,而NRPS-PCR方法可以区分两者,并据此改进检验流程。2、通过甲醇萃取法定量评估色素合成能力。193株金葡菌菌株中31.6%不产色素,68.4%产色素;对不产色素菌的色素合成关键序列进行检测,发现CrtM和CrtN序列皆存在不同程度的同义突变、错义突变、移码突变和无义突变。3、通过结晶紫染色法定量评估菌膜形成能力,发现66.8%的金葡菌菌株和7株银葡菌菌株均可形成菌膜,在表型上未发现色素形成与菌膜合成之间的直接关联。萘替芬类抑制剂对菌膜形成菌株的菌膜形成的作用结果显示,萘替芬类抑制剂均能抑制金葡菌和银葡菌的菌膜形成（抑制效果最佳的衍生物为JX08806）,这说明菌膜抑制靶点并非位于CrtN上,有可能作用于调控网络上。4、对JX08806抑制菌膜形成进行了转录组学和蛋白组学的关联分析,共检测到674个显著差异基因（差异倍数大于2或小于0.5）,其中上调基因616个,下调基因58个;共筛选到396个显著差异蛋白（差异倍数大于1.2或小于0.83）,其中175个上调蛋白,220个下调蛋白。转录组学和蛋白组学关联分析匹配的差异表达蛋白主要涉及细胞生理和代谢的生物学过程、细胞和膜及相关的细胞组分,以及催化活性和结合的分子功能。KEGG通路分析结果显示,金葡菌感染通路中,菌膜相关粘附蛋白的表达下调;类胡萝卜素合成通路中,色素合成操纵子crtOPQMN基因表达显著下调,合成关键酶CrtM、CrtN和CrtO蛋白表达显著下调。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 英文缩略语索引
  • 第一章 绪论
  •   1.1 金黄色葡萄球菌的生物学特征及其危害
  •     1.1.1 金黄色葡萄球菌的生物学特征
  •     1.1.2 金黄色葡萄球菌的致病性
  •   1.2 葡萄球菌黄素的研究进展
  •     1.2.1 葡萄球菌黄素的概念
  •     1.2.2 葡萄球菌黄素的合成通路
  •     1.2.3 抑制葡萄球菌黄素合成的药物开发
  •   1.3 菌膜的研究进展
  •     1.3.1 菌膜的概念
  •     1.3.2 菌膜的检测方法
  •     1.3.3 菌膜的应对策略
  •   1.4 银白色葡萄球菌的研究进展
  •     1.4.1 银白色葡萄球菌的发现
  •     1.4.2 银白色葡萄球菌的致病性
  •   1.5 研究目的及内容
  • 第二章 金黄色葡萄球菌和银白色葡萄球菌的鉴定
  •   2.1 材料
  •     2.1.1 菌株
  •     2.1.2 主要设备与仪器
  •     2.1.3 主要试剂
  •     2.1.4 培养基
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 金黄色葡萄球菌与银白色葡萄球菌的鉴定
  •     2.2.2 统计分析
  •   2.3 结果与分析
  •     2.3.1 金黄色葡萄球菌和银白色葡萄球菌的生化鉴定结果
  •     2.3.2 目的基因鉴定结果
  •   2.4 讨论
  •   2.5 小结
  • 第三章 葡萄球菌黄素的检测及相关合成关键酶的序列分析
  •   3.1 材料
  •     3.1.1 菌株
  •     3.1.2 主要仪器和设备
  •     3.1.3 主要试剂
  •     3.1.4 培养基
  •   3.2 实验方法
  •     3.2.1 葡萄球菌黄素及其中间产物提取和分组
  •     3.2.2 金黄色葡萄球菌crtMN基因完整性检测
  •     3.2.3 统计分析
  •   3.3 结果与分析
  •     3.3.1 金黄色葡萄球菌色素提取与分组结果
  •     3.3.2 金黄色葡萄球菌crtMN基因核酸序列比对分析
  •     3.3.3 金黄色葡萄球菌CrtM和 CrtN蛋白二级和三级结构的预测分析
  •   3.4 讨论
  •   3.5 小结
  • 第四章 萘替芬类抑制剂对菌膜形成作用效果初探
  •   4.1 材料
  •     4.1.1 菌株
  •     4.1.2 主要仪器和设备
  •     4.1.3 主要试剂
  •     4.1.4 培养基
  •   4.2 实验方法
  •     4.2.1 金黄色葡萄球菌和银白色葡萄球菌的菌膜形成能力测定
  •     4.2.2 NTF及其衍生物对菌膜形成的作用
  •     4.2.3 统计分析
  •   4.3 结果与分析
  •     4.3.1 金黄色葡萄球菌和银白色葡萄球菌的菌膜形成能力评价
  •     4.3.2 NTF及其衍生物对葡萄球菌菌膜形成的作用效果
  •   4.4 讨论
  •   4.5 小结
  • 第五章 JX08806 对金黄色葡萄球菌菌膜形成的抑制机制
  •   5.1 材料
  •     5.1.1 菌株
  •     5.1.2 主要仪器和设备
  •     5.1.3 主要试剂
  •     5.1.4 培养基
  •   5.2 实验方法
  •     5.2.1 RNA-seq信息采集与分析
  •     5.2.2 iTRAQ信息采集与分析
  •   5.3 结果与分析
  •     5.3.1 JX08806 抑制金黄色葡萄球菌菌膜形成的转录学分析
  •     5.3.2 JX08806 抑制金黄色葡萄球菌菌膜形成的蛋白组学分析
  •     5.3.3 转录组学与蛋白组学关联分析
  •   5.4 讨论
  •   5.5 小结
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 主要结论
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 附录1
  • 附录2
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 金方宁

    导师: 施春雷,杨捷琳

    关键词: 金黄色葡萄球菌,银白色葡萄球菌,葡萄球菌黄素,菌膜,萘替芬类抑制剂

    来源: 上海交通大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,轻工业手工业

    单位: 上海交通大学

    基金: 国家重点研发计划项目 (2017YFC1600100,2016YFD0401102),国家自然科学基金面上项目(31671943)

    分类号: TS201.3

    DOI: 10.27307/d.cnki.gsjtu.2019.001385

    总页数: 98

    文件大小: 4325K

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