结核分枝杆菌噬菌体SWU1多糖解聚酶基因A321gp39的克隆表达及其功能的研究

【摘要】结核病是一种危害人类公共健康的重大传染性疾病。结核病的致病菌是结核分枝杆菌。近年来,由于全球艾滋病的流行、人口流动性的增加、耐多药菌株的出现,使全球结核病疫情进一步加重,全世界每年约有三分之一的人口感染结核分枝杆菌,约有两百万人死于结核病,结核病已成为仅次于艾滋病的第二大致死性感染性疾病。目前,治疗结核病的方法主要是传统的化学治疗方法,如异烟肼,利福平等,但随着其耐药性的增加导致这些药物的治疗效果越来越不理想,因此急需开发新型有效的快速诊断和治疗方法。噬菌体是一种细菌的病毒,能够特异性的感染宿主细菌。多糖解聚酶是一种由噬菌体编码产生的具有降解荚膜多糖以及宿主胞外多糖的大分子碳水化合物的酶类。目前已知的大多数噬菌体属于有尾噬菌体或者有尾噬菌体目,属于C群噬菌体组。这些噬菌体在感染被荚膜包裹的某些宿主细菌的过程中,可在噬菌斑的外部形成一个圆形的晕环状晕圈,这些晕圈的形成可能是由于在感染的过程中,噬菌体产生的大量的多糖解聚酶在琼脂平板上扩散并将噬菌斑周围的宿主菌降解造成的。研究发现这些多糖解聚酶的形成可能与噬菌体的尾部刺突结构有关。目前已经在铜绿假单胞菌噬菌体、肺炎克雷伯氏菌噬菌体、酿脓链球菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体等中发现有噬菌体多糖解聚酶的存在。这些酶主要包括降解细菌细胞壁肽聚糖层骨架的一些内溶素裂解酶、降解细菌脂多糖O抗原的内鼠李糖苷酶以及降解细菌荚膜多糖的海藻酸裂解酶和内唾液酸酶等。但目前还未有报道在结核分枝杆菌噬菌体中发现有这种解聚酶活性的裂解酶。SWU1是一株新分离的结核分枝杆菌噬菌体。该噬菌体形成的噬菌斑具有独特的结构特征。其噬菌斑形态为在噬菌斑的外部形成一个环形的晕环状晕圈,在噬菌斑的中心产生一个浑浊的区域,这种噬菌斑特征与产生解聚酶噬菌体的噬菌斑特征相一致。本文使用MEGA4软件对与SWU1同源的噬菌体进行构建进化树,结果显示SWUl噬菌体与一种温和型的L5噬菌体具有较高的亲缘性,其噬菌体基因组相似度高达80%,但L5并不形成晕环状噬菌斑。因此为了寻找两种噬菌体形成不同噬菌斑的原因,对SWUl与L5噬菌体基因组进行比较,发现在SWU1噬菌体的基因组中存在着一个特殊的基因即A321gp39。其在NCBI中注释为利什曼溶样蛋白肽（leishmanolysin-likepeptidase）,其氨基酸序列比对发现其与大肠杆菌4140B噬菌体（Escherichiasp.4140Bphage）的尾部刺突蛋白（TailspikeProtein,TSP）具有一定的相似性（相似度为41%）。HHpred分析结果显示,其N末端具有一个糖苷水解酶催化活性中心。因此,推测其可能是一种多糖水解酶,并且可能参与SWUl噬菌体外部环形晕圈的形成。这里我们克隆表达了A321gp39基因,并纯化出了A321gp39的蛋白。实验结果表明,A321gp39具有降解耻垢分枝杆菌菌苔和耻垢分枝杆菌生物膜多糖的活性。此外,成功构建了M.s-pALACE-A321gp39的重组耻垢分枝杆菌,SDS-PAGE和Western-Blot检测其在耻垢中稳定表达。与M.s-pALACE空载耻垢分枝杆菌相比,A321gp39蛋白在重组耻垢分枝杆菌中的表达不仅抑制了耻垢的滑动能力,并对多种抗生素表现出了敏感性。
【作者】严建龙；
【导师】谢建平；
【作者基本信息】西南大学，微生物与生化药学，2014，硕士
【关键词】结核分枝杆菌噬菌体；多糖解聚酶；生物膜；

【参考文献】
[1]张金玲.Mg-Mn-Ca合金的显微组织、力学性能及耐蚀性能研究[D].吉林大学,材料学,2014,硕士.
[2]刘楠楠.单纯性肥胖青少年低氧减重训练指导员训练能力的调查与分析[D].北京体育大学,体育教学,2013,硕士.
[3]李照刚.可展轮式移动机器人分析与运动控制[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[4]李伟强.汽车用开关性能试验台系统的研究[D].吉林大学,机械工程,2004,硕士.
[5]段光杰.钛酸钠钾和TiO_2单分子层的第一性原理计算及制备[D].河北大学,2014.
[6]李乐钦.行政强制执行和解制度之探析[D].上海大学,宪法学与行政法学,2014,硕士.
[7]王正玲.某三级医院老年性白内障超声乳化术临床路径的制定与应用效果评价研究[D].山东大学,公共卫生（专业学位）,2013,硕士.
[8]魏艳珍.钽基非晶与纳米晶材料的一步合成及光催化产氢性能[D].哈尔滨工业大学,化学工程与技术,2014,硕士.
[9]万武波,赵宗彬,范彦如,胡涵,周泉,邱介山.石墨烯衍生物的合成及应用[J].化学进展,2011,09:1883-1891.
[10]杨慧慧.哈尔滨市乡镇卫生技术人才队伍现状的调查分析及对策研究[D].黑龙江中医药大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[11]郑菁菁.基于目的论的《诗经》文化翻译研究[D].浙江大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[12]杨林.智能化您的CRM[J].中国计算机用户,2003,49:42-43.
[13]万可慧.牛肉干制品中杂环胺的形成与控制研究[D].南京农业大学,食品科学,2013,硕士.
[14]尹佳.髓系白血病的分子遗传学研究[D].苏州大学,内科学,2013,硕士.
[15]陈占锋,吴俊勇,郝亮亮,王晨,吴之林,何立汉.一种基于空心线圈的电流测量新方法[J].电力系统自动化,2015,04:89-96.
[16]齐光远.高速公路路基拓宽不均匀沉降数值分析[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[17]邹峰,李康,李为丰.对调频(FM)同步广播标准的理解[J].广播与电视技术.2001(09)
[18]杨宁.声乐教育家郭淑珍声乐贡献研究[D].华中师范大学,声乐,2014,硕士.
[19]刘林曼.基于混合储能的独立光伏发电系统的研究[D].西南交通大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[20]梁嘉.文档分享—网络环境下信息资源共享的新模式[D].黑龙江大学,图书情报,2013,硕士.
[21]李硕.液压起重机虚拟样机实验系统研究[D].福州大学,机械设计及理论,2004,硕士.
[22]王恩波.层状岩体中拱形巷道拱肩破坏机理及合理支护技术研究[D].西安科技大学,岩土工程,2014,硕士.
[23]吕文化.室内电力线扩频数据通信技术研究[D].南京航空航天大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[24]黄柱进,刘雅琼,陈明明,高川,冯艳龙,董玉林,魏登贵,李曦.石墨烯修饰玻碳电极测定铅离子的研究[J].华中师范大学学报(自然科学版),2013,04:514-518.
[25]周兵,沈钧毅,彭勤科.集群环境下的并行聚类算法的通信策略[J].计算机工程,2004,07:20-21+75.
[26]范海燕,范文来,徐岩.应用GC-O和GC-MS研究豉香型白酒挥发性香气成分[J].食品与发酵工业.
[27]田禾.外来人口对城市公共教育、卫生服务的满意度及其影响因素研究[D].华东师范大学,人口学,2013,硕士.
[28]刘伟.上海港外二、外三期集装箱装卸机械合理配置研究[D].上海海运学院,2002.
[29]王彦红.民营企业成长过程中的企业主与员工心理诉求研究[D].辽宁工业大学,企业管理,2013,硕士.
[30]卿硕.不同品牌体验媒介对绿色农产品消费者品牌信任的影响研究[J].商业时代,2014,10:64-67.
[31]厉光烈,赵洪明.诺贝尔物理学奖百年回顾(续)[J].现代物理知识,2011,02:14-21.
[32]林鹏.一类T-S模糊广义系统鲁棒H_∞控制[D].广东工业大学,系统工程,2013,硕士.
[33]刘亚.基因枪和农杆菌介导耐盐基因EhHOG对小麦品种的遗传转化[D].华中农业大学,作物遗传育种,2014,硕士.
[34]樊森.论死刑不引渡原则[D].郑州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[35]刘淼.面向知识服务的期刊文献知识仓库构建研究[D].大连理工大学,信息管理与电子政务,2013,硕士.
[36]冯宇.基于数据包络分析的生态效率评估方法在区域工业转型中的应用[D].华东师范大学,环境科学,2013,硕士.
[37]吕玥.新媒体传播的盈利模式研究[D].浙江大学,2009.
[38]艾书超.单变量时间序列建模与预测研究[D].武汉理工大学,2005.
[39]肖保明,王泽忠,卢斌先,江峰,张梅.微机保护装置对开关瞬态干扰的敏感度研究[J].电力系统自动化,2005,03:61-64.
[40]梁星亮.阿贝尔范畴中的正合性和自然性讨论[D].浙江大学,基础数学,2013,硕士.
[41]周建.湘潭祥霖建设投资有限公司发展战略研究[D].湖南大学,高级管理人员工商管理,2012,硕士.
[42]韩利民.青藏铁路唐古拉山区冻土低路堤稳定性研究[D].北京交通大学,2009.
[43]郎蕊.新型农村合作医疗单病种定额付费制参与主体利益分析[D].西北大学,社会保障学,2014,硕士.
[44]康南昌,覃素华,陈元忠,管俊亚.阿尔金山东南缘构造特征及勘探前景[J].石油地球物理勘探,2005,02:233-237+242-124+252.
[45]尹川.中学政治教师短期培训的实效性研究[D].湖南师范大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[46]郝晓明,郝生跃.组织情境因素对企业动态能力形成的影响效应[J].经济经纬,2014,02:108-113.
[47]孔超.《春秋繁露》训释札记[D].曲阜师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[48]纪尧.金圣叹论小说创作[D].安徽大学,文艺学,2013,硕士.
[49]秦海波.中小板上市公司外部治理与绩效的相关性研究[D].西南政法大学,企业管理,2012,硕士.
[50]葛秋实.中学典型化学教学模式的分类研究[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.