【摘 要】
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无乳链球菌是一类致病性G+细菌,广泛分布于土壤和水中,能引起人类及多种动物严重的急性感染,也是近年引起罗非鱼链球菌病的主要病原菌。发病率一般达20%-30%,发病鱼死亡率达95%以上,给我国罗非鱼养殖业带来巨大的经济损失。群体感应系统(Quorum sensing,QS)广泛存在于细菌中,当细菌种群密度增加时,特定信号分子达到浓度阈值,进而诱导群体感应通路的信号转导,调控细菌的基因表达。AI-2是
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无乳链球菌是一类致病性G+细菌,广泛分布于土壤和水中,能引起人类及多种动物严重的急性感染,也是近年引起罗非鱼链球菌病的主要病原菌。发病率一般达20%-30%,发病鱼死亡率达95%以上,给我国罗非鱼养殖业带来巨大的经济损失。群体感应系统(Quorum sensing,QS)广泛存在于细菌中,当细菌种群密度增加时,特定信号分子达到浓度阈值,进而诱导群体感应通路的信号转导,调控细菌的基因表达。AI-2是一类广泛存在于G+和G-菌,在细菌种间可以作为一种“通用社交语言”发挥相互调控作用。目前已经鉴定出了两类AI-2受体,分别为Lux P蛋白和Lsr B蛋白,但是在无乳链球菌中并没有发现该两种蛋白。因此,围绕着寻找是否存在“第三类”AI-2信号分子识别受体,本研究以罗非鱼源无乳链球菌强毒株ZQ0910为研究对象,采用蛋白质纯化、结晶及X-Ray技术成功解析了该菌RbsB(Ribosome binding protein B)蛋白结构特征,获得其作为AI-2信号分子受体的直接证据。得到以下研究结果:1.无乳链球菌RbsB可溶性高浓度蛋白的制备根据已知ZQ0910菌株全基因组序列设计相关引物,采用PCR方法扩增rbsB基因,将该基因定向克隆到原核表达载体p GEX-6p-1中构建重组质粒p GEX-6p-1-RbsB,表达纯化出高纯度RbsB重组蛋白。采用HRV 3C蛋白酶切除GST标签,分子筛分离后浓缩获得RbsB高纯度蛋白(15 mg/ml)。2.RbsB蛋白与AI-2信号分子间相互作用研究利用圆二色谱法、等温滴定量热法和分子对接技术,研究RbsB蛋白与AI-2前体分子DPD间相互作用。研究结果表明:圆二色谱结果显示DPD与RbsB以剂量依赖的方式结合,且当DPD浓度在0.8-1.0 m M之间与RbsB达到最大结合量;同样地,ITC测定的热力学结果显示了焓变,熵变和结合自由能都小于零,表明了DPD与RbsB蛋白是自发结合的过程(ΔH<0,ΔS<0,ΔG<0);分子对接结果显示发现了3个与DPD和RbsB蛋白稳定结合有关的疏水残基,分别为:ASN150,ASP185和VAL151。3.RbsB蛋白晶体结构解析将RbsB蛋白浓缩至15 mg/ml,在0.1 M HEPES,p H 7.0,30%(w/v)Jeffamime ED-2001条件下长出晶形较完整、单一的蛋白质晶体,利用X-Ray技术对得到的晶体进行数据收集,最终得到一套分辨率为2.85(?)的数据。RbsB蛋白晶体的空间群为P212121,晶胞参数为:a=39.6(?),b=151.0(?),c=169.5(?),Α=β=γ=90.0,每个不对成单位含有4个RbsB分子。
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