导读:本文包含了分泌细菌论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:水稻细菌性褐条病,Acidovorax,T3SS,生物防治剂
分泌细菌论文文献综述
Md.,Mahidul,Islam,Masum[1](2019)在《水稻细菌性褐条病菌(Acidovorax oryzae)分泌系统相关基因的毒力鉴定及对其生物防治策略的研究》一文中研究指出水稻细菌性褐条病(BBS)是由种传细菌Acidovorax oryzae(Ao)所引起,属于革兰氏阴性菌,对世界范围内的水稻生产造成了严重的经济损失。传统的防治方法对该种传病害的防治效果较为有限。植物病原细菌分泌的效应蛋白在感染宿主植物的过程中发挥重要作用,从分泌系统的角度来阐明Ao的致病机制,不仅有利于对该病害进行有效的防控,而且对抗性育种也很有帮助。例如利用天然拮抗微生物和生物合成的纳米颗粒等基于生物防治的植物保护方法,对BBS的防治中有可能替代传统的化学防治手段。生物防治具有天然、无污染、高效率和特异性等好处,使其成为控制植物细菌病害的重要候选。有趣的是,Ao菌株RS-1的全基因组分析已经鉴定出大量分泌系统相关基因,我们课题组最近的研究表明T6SS和T4SS基因在Ao菌株RS-2的毒力方面发挥作用。然而,Ⅲ型分泌系统(T3SS)基因簇的基因在Ao菌株RS-2中的作用尚未研究。因此,对菌株RS-2的T3SS基因的研究为揭示水稻BBS病害的致病机制提供了基础;并且耐盐性根际细菌和生物银纳米粒子也为该水稻病害的防治提供了新的选择。基于这些问题,本研究项目开展了一系列研究工作,为水稻BBS的防治策略提供了理论指导和更多防治方法的选择。首先,本研究通过使用插入缺失突变方法构建了 21个T3SS基因突变体,通过比较野生型菌株RS-2和突变体之间的毒力相关表型来研究Ao菌株RS-2的致病机制。其中,9个T3SS基因突变体如 hrcS,△hrcQ,△hpaP,△hrpY,△hrcT,△hrpE,△hrpB4,△hrcJ和△hrpB2不仅显着降低了细菌毒力,而且还使生物膜产量降低了 36.9~53.3%。另一方面,它们的回补菌株则与野生型菌株RS-2有相似的毒力。另外,7个T3SS基因hrcS,hrcQ,hpaP,hrpY,hrpE,hrpB4和hrcJ参与了细菌的游动性,两个基因hrcQ和hrpE参与了EPS的产生。然而,与野生型菌株RS-2相比,T3SS基因的突变没有引起噬菌体敏感性及细胞外酶活性的变化。总体而言,本研究的数据表明T3SS基因参与了Ao菌株RS-2中的细菌致病性,生物膜形成,细菌游动性和EPS的产生。在本论文中,我们研究了多株耐盐芽孢杆菌作为潜在的生物防治剂,来拮抗水稻细菌性褐条病菌RS-1和RS-2。首先,我们从孟加拉国盐渍土壤种植的不同作物根际中分离出总共136株耐盐细菌。其中,15株对RS-1和RS-2表现出强烈的离体和活体拮抗活性,对菌株RS-1的抑菌圈直径为13.2至17.3 mm,对RS-2的抑菌圈直径为14.6至19.0 mm。根据其生理生化特征和脂肪酸谱,将这15种潜在的拮抗菌株鉴定为“operational group Bacillus amyloliqlefaciens”,并进一步通过对最有效的拮抗菌株K5-3和PPB6的gyrA和rpoB基因的序列进行了分析验证。进一步实验发现,拮抗菌株K5-3和PPB6可以在缺铁培养基中产生嗜铁素;基于MALDI-TOF的分析发现,它们产生属于叁个家族(surfactin,iturin和fengycin)的四种次级代谢物;TEM观察发现菌株K5-3和PPB6的培养滤液(v/v,50%)不仅导致水稻细菌性褐条病菌的细胞膜损伤,细胞数量减少73~80%,生物膜形成减少55~65%,游动性减少42~50%。这些研究结果表明,这些耐盐细菌特别是菌株K5-3和PPB6通过多种机制显着抑制了水稻细菌性褐条病菌。类似地,本文对利用银纳米粒子(AgNPs)作为化学药剂的新兴潜在替代品来防治Ao菌株RS-2的效果进行了研究。本研究从余甘子新鲜果实提取物中合成了 AgNPs,并通过紫外-可见光谱和能量色散分光光度计(EDX),傅里叶变换红外光谱(FTIR,X射线衍射图谱(XRD)分析和电子显微镜检测进一步证实和鉴定。紫外-可见光谱显示在约430nm处可观测到表面等离子共振峰,与银纳米颗粒相对应;FTIR光谱进一步揭示了参与合成AgNPs的生物部分;电子显微镜显示AgNPs为球形;XRD显示了AgNPs的晶体性质,预测粒度范围为19.8至92.8 nm,平均为39.1 nm。生物学测定发现合成的AgNPs离体抑制了菌株RS-2的生长,对Ao抑菌圈直径随着AgNPs的浓度增加而增加,合成的AgNPs在20 μg/mL时对Ao显示出显着的杀菌活性,与对照相比OD600值降低了 62.41%;在AgNPs存在时,细菌存活率随着接触时间的增加而降低。TEM观察到AgNPs能够引起水稻褐条病菌细胞膜的损伤,降低了细菌生物膜的形成和游动性,诱导了菌株RS-2中T6SS效应蛋白Hcp的分泌。活死菌染色结果发现用AgNPs处理后菌株RS-2中的绿色荧光活细胞的数量显着降低,而红色荧光的死细胞增多,表明由于细胞膜的损伤抑制了细菌生长。总而言之,本研究表明,生物合成的AgNPs对水稻细菌性褐条病菌有强烈的抑制效果,是一种新的环境友好型的防控水稻细菌性病害的方法。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01)
唐白露[2](2019)在《深海沉积物细菌胞外蛋白酶Pseudoalterin的诱导表达与分泌、催化特性、生态功能及其分子机制》一文中研究指出深海环境蕴含着数量巨大、种类丰富的微生物资源。微生物是深海生态系统的最主要成员,深海微生物之间存在着复杂的相互作用。但目前对深海微生物之间的相互作用类型及机制还了解很少。深海有机质大多是高分子量的颗粒有机质(particulate organic matter,POM),因此,深海微生物通过分泌胞外酶对胞外大分子的有机物进行降解并利用,是一种生存和适应环境的方式。来自细菌细胞壁的肽聚糖和来自动物的胶原蛋白是深海颗粒POM的重要成分,它们在深海中被微生物通过分泌蛋白酶降解和利用,进入深海碳氮循环。但目前我们对参与深海肽聚糖和胶原蛋白等有机质降解的微生物及其酶类的种类及降解机制还了解有限。假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)是一类广泛分布于海洋环境中的异养细菌。Pseudoalteromonas sp.CF6-2是一株分离自南中国海深海沉积物的产蛋白酶细菌。前期研究表明,该菌分泌的适冷蛋白酶Pseudoalterin是一个M23家族金属蛋白酶,能够降解弹性蛋白和革兰氏阳性菌肽聚糖。在此基础上,本论文首先建立了菌株CF6-2的遗传操作体系和蛋白酶Pseudoalterin的适冷表达体系,然后对蛋白酶Pseudoalterin的诱导表达机制、成熟机制、分泌机制和催化机制进行了研究,揭示了菌株CF6-2利用Pseudoalterin捕食海洋革兰氏阳性细菌的生态学现象,建立了利用CF6-2发酵生产Pseudoalterin的小试和中试工艺。另外,本论文还研究了来自胶州湾沉积物的细菌Photobacterium sp.A5-7分泌的一个新的S8家族丝氨酸蛋白酶P57的酶学性质及其PA结构域的功能。论文取得了如下研究结果:1.在基因组层面上分析海洋细菌胞外蛋白酶多样性为了在基因组层面分析海洋中产蛋白酶细菌的胞外蛋白酶的种类多样性,我们对两株海洋产蛋白酶细菌一深海沉积物细菌P.sp.CF6-2和北极表层海水细菌Flavobacterium arcticum SM1 502T的全基因组进行了测序,在基因组层面上揭示了这两株菌的胞外蛋白酶及其它胞外酶种类多样性。菌株CF6-2的基因组编码50种具有信号肽的肽酶,包括28个丝氨酸肽酶和22个金属肽酶。这些酶分布于9个丝氨酸肽酶家族和15个金属肽酶家族。菌株SM1502T的基因组编码29个具有信号肽的肽酶,包括14个丝氨酸肽酶、11个金属肽酶和4个半胱氨酸肽酶。这些酶分布于7个丝氨酸肽酶家族、5个金属肽酶家族和4个半胱氨酸肽酶家族。这些结果表明,这两株菌都含有大量的胞外蛋白酶基因,可能在海洋沉积物有机氮降解和循环中发挥重要作用。2.深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin表达的诱导机制海洋细菌胞外蛋白酶大多是受胞外物质诱导表达的,但诱导细菌胞外蛋白酶产生的确切信号分子至今尚未被鉴定出。本文对诱导细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin表达的信号分子进行了鉴定。由于蛋白酶Pseudoalterin能够高效地降解革兰氏阳性细菌肽聚糖的肽链部分,因此,我们的科学假设是:肽聚糖中的某些组分可能对Pseudoalterin具有诱导作用。为此,我们尝试从肽聚糖肽链组分中鉴定Pseudoalterin表达的诱导信号分子。首先检测了海洋典型革兰氏阳性菌Staphylococcus warneri MCCC0423的肽聚糖在转录水平上对Pseudoalterin的诱导作用。然后根据MCCC0423肽聚糖肽链的序列合成19种小肽,检测这19种寡肽及其中所含单个氨基酸对Pseudoalterin转录的诱导作用。实验结果表明含Gly寡肽及Gly对Pseudoalterin有诱导作用,为CF6-2表达Pseudoalterin的诱导信号分子。Gly的有效诱导浓度在0.25 mM-20 mM。这是首次揭示了微生物胞外蛋白酶的确切诱导信号分子并确定了其有效诱导浓度。另外,我们还确定了 Pseudoalterin的转录起始位点,为进一步阐明细菌CF6-2对Pseudoalterin合成的胞内调控机制奠定了基础。3.深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin的成熟和分泌机制前期研究表明,M23家族蛋白酶Pseudoalterin没有自成熟的能力,需要其他蛋白帮助其切割前导肽。但哪些蛋白辅助Pseudoalterin成熟还不清楚。为了鉴定Pseudoalterin成熟的辅助蛋白和阐明其成熟机制,我们首先建立了菌株CF6-2的遗传操作体系,然后通过分析其他M23家族蛋白酶的成熟过程找出可能在Pseudoalterin成熟过程中起作用的辅助蛋白。利用菌株CF6-2的遗传操作体系对这些辅助蛋白进行基因敲除,然后分析突变对胞外Pseudoalterin的影响,从而确定了叁个对Pseudoalterin成熟有辅助作用的蛋白酶,Lysyl、Serine1和Serine5。信号肽预测结果表明这叁个蛋白酶可能位于周质空间。通过Western blot检测发现,全细胞上清中存在Pseudoalterin的成熟形式,因此推测Pseudoalterin前导肽的切割发生在周质空间。通过分析菌株CF6-2的基因组,发现其具有完整的II型分泌系统(Type II secretion system,T2SS)。我们推测CF6-2可能通过T2SS分泌Pseudoalterin。我们将T2SS中的关键基因gspE缺失突变后,CF6-2的发酵液几乎检测不到Pseudoalterin,回补缺失基因后,Pseudoalterin的分泌得到了恢复。因此可以确定Pseudoalterin是通过T2SS分泌到胞外的。4.深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin结合和催化降解肽聚糖的机制前期研究表明,菌株CF6-2分泌的蛋白酶Pseudoalterin有两个功能结构域,含Zn离子的催化结构域能水解肽聚糖的肽链,另一个与催化结构域呈T字形紧密排列的C端结合结构域能结合肽聚糖糖链。Pseudoalterin能够降解革兰氏阳性细菌肽聚糖,但其结合和催化肽聚糖降解的分子机制尚未揭示。为了研究Pseudoalterin结合和催化肽聚糖降解的分子机制,我们通过分子对接的方法,将肽聚糖肽尾AeKaA和肽桥AGGGGG与Pseudoalterin催化腔进行分子共模拟,并结合同源序列分析,预测了 Pseudoalterin参与催化肽聚糖降解的关键氨基酸残基。然后,我们构建了 Pseudoalterin的在海洋适冷细菌中的适冷表达体系,并利用该体系对关键氨基酸残基进行了突变表达和纯化,并构建及纯化了C端结合结构域缺失突变体。通过测定Pseudoalterin突变体对肽聚糖的降解活性和吸附能力的变化,阐明了 Pseudoalterin结合和催化降解肽聚糖的机制。这是首次揭示了一个深海细菌蛋白酶对细菌肽聚糖降解的分子机制。5.深海细菌CF6-2及其胞外蛋白酶Pseudoalterin的生态功能细菌分泌的M23家族蛋白酶可以裂解细菌细胞壁肽聚糖,从而可为细菌获取食物并进行防御和竞争提供优势。为了阐明菌株CF6-2与海洋革兰氏阳性细菌之间的相互作用,我们通过平板实验对菌株CF6-2与海洋革兰氏阳性细菌进行了共培养,发现菌株CF6-2能够裂解多种海洋革兰氏阳性细菌并利用裂解细菌产生的营养物质进行生长,表明菌株CF6-2可能具有捕食海洋革兰氏阳性细菌的能力。然后,以 Staphylococcus warneri MCCC1A00423为对象,研究了P.sp.CF6-2通过分泌蛋白酶Pseudoalterin对革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖进行降解,导致细菌裂解和死亡,从而从中获取营养进行生长和繁殖的机制。根据研究结果提出了海洋革兰氏阴性菌CF6-2捕食海洋革兰氏阳性菌的模型。通过生物信息学分析,我们发现多株来源于海洋的细菌(大多数为革兰氏阴性菌)含有蛋白酶Pseudoalterin的同源序列,因此推测我们揭示的革兰氏阴性菌通过胞外蛋白酶捕食革兰氏阳性细菌的现象在海洋生态环境中可能具有普遍性,这是一种新的存在于海洋细菌之间的相互作用关系。6.深海细菌CF6-2产胞外蛋白酶Pseudoalterin的小试和中试发酵M23家族蛋白酶能够降解肽聚糖和弹性蛋白,因此在生物医学和生物技术上具有一定的应用潜能。为了降低发酵成本并同时提高Pseudoalterin的产量,在前期优化的基础上,我们通过单因子实验对发酵培养基的成分和发酵培养条件进行了进一步优化。以0.5%的蔗糖为碳源,将牛心管粉的用量从1.2%减少到0.6%,将Pseudoalterin的产量提高了 161%(161.2± 3.1 U/mL)。在发酵培养基优化的基础上,对小试5 L发酵罐和中试50 L发酵罐发酵CF6-2生产Pseudoalterin的通气量和搅拌速度进行了优化,建立了深海细菌CF6-2产胞外蛋白酶Pseudoalterin的小试和中试发酵工艺。小试和中试中Pseudoalterin的产量分别达到155.6±10.5 U/mL和103.5±8.6 U/mL。研究结果为Pseudoalterin的工业化生产和其在生物医学和生物技术上的应用奠定了坚实的基础。7.新型S8家族丝氨酸蛋白酶P57的酶学性质和PA结构域的功能在系统开展海洋细菌蛋白酶Pseudoalterin研究的基础上,本论文对海洋细菌分泌的另外新型S8家族丝氨酸蛋白酶P57的酶学性质和PA结构域的功能进行了研究。Photobacterium sp.A5-7是一株分离自胶州湾沉积物的产蛋白酶细菌。本文对Photobacterium sp.A5-7分泌的一个蛋白酶P57进行了纯化和表征。P57是一个新的S8家族枯草杆菌素类蛋白酶,能水解酪蛋白、明胶和胶原蛋白。成熟的P57具有一个催化结构域和一个PA结构域。对异源表达融合蛋白PA-EGFP的分析表明,PA结构域对胶原具有吸附能力。通过Fe3+抑制P57的酶活,检测到了 P57与胶原的结合。通过定点突变分析,发现Phe349和Tyr432是P57结合胶原的关键氨基酸残基。这些结果表明P57能通过PA结构域结合胶原底物。该部分实验结果首次提供了枯草杆菌素类蛋白酶的PA结构域能结合不溶性底物的直接证据,对更好地了解来自海洋沉积物中细菌胞外蛋白酶和枯草杆菌素蛋白酶PA结构域的功能具有重要意义。综上所述,本论文对深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin在海洋肽聚糖降解和海洋生物竞争的生态学功能方面进行了较为深入的研究,同时研究了Pseudoalterin的诱导、成熟、分泌和催化机制,这些研究有助于我们更好地了解细菌及其胞外蛋白酶在深海物质循环和微生物相互关系中的作用。能够降解肽聚糖的蛋白酶Pseudoalterin在生物医学和生物技术上具有很好的应用价值,因此对本文建立的其进行的生产Pseudoalterin的中试发酵工艺为其大规模工业化生产奠定了坚实的基础。另一方面,在研究胞外蛋白酶Pseudoalterin的同时此外,我们本文建立了菌株CF6-2的遗传操作体系和适冷蛋白酶的适冷表达体系,这对研究深海细菌其它适冷菌和适冷蛋白具有重要意义。本文对蛋白酶P57的酶学性质及PA结构域的研究,对更好地了解来自海洋沉积物中细菌胞外蛋白酶和枯草杆菌素蛋白酶PA结构域的功能以及阐明海洋沉积物中颗粒有机氮降解具有重要意义。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25)
祝友朋,韩长志,熊智[3](2019)在《核桃细菌性黑斑病菌分泌蛋白质的理化性质及特征分析》一文中研究指出核桃细菌性黑斑病严重影响着核桃的产量和品质,是核桃生产过程中危害较为严重的病害之一。植物病原真菌、细菌以及卵菌的分泌蛋白质在其致病过程中发挥着重要的作用。本研究以核桃细菌性黑斑病菌CFBP2528、CFBP7179、CFBP8253、DW3F3、J303、NCPPB1447、Xaj417 7个菌株分泌蛋白质氨基酸序列为基础数据,利用蛋白质数据库、PHD、Protscale、TargetP 1.1 Server、SMART等网站在线预测分析其理化性质、二级结构、疏水性、转运肽及保守结构域等性质,明确核桃细菌性黑斑病菌的分泌蛋白质所具有的特征。结果表明,在所分析的7个菌株520个分泌蛋白质中,分泌蛋白质的理论等电点集中在6.01~7.00,蛋白质数量所占比例为26.92%;不稳定性系数集中在20.01~40.00,其蛋白质数量所占比例为63.65%;亲水值小于0的蛋白质数量所占比例为76.51%,亲水性最强的氨基酸残基中数量最多的是D,所占比例为13.64%,疏水性最强的氨基酸残基中数量最多的是L,所占比例为29.58%;分泌蛋白质均含有无规则卷曲、α螺旋、β折叠、TM(跨膜螺旋)二级结构,其所占比例分别为27.56%、27.17%、26.45%、1.03%;转运肽集中在分泌通路,其所占比例为95.38%;每个菌株平均有16个分泌蛋白质具有保守结构域,所占比例为21.35%。上述研究结果为深入解析核桃细菌性黑斑病菌分泌蛋白质的功能冗余性和多样性奠定了基础。(本文来源于《江苏农业学报》期刊2019年02期)
祝友朋,刘宏莉,韩长志[4](2019)在《基于全基因组序列的核桃细菌性黑斑病菌分泌蛋白的预测及特征分析》一文中研究指出【目的】充分了解核桃黑斑病菌的侵染机制。【方法】以全基因组序列已经公布的7个核桃细菌性黑斑病菌菌株CFBP2528、CFBP7179、CFBP8253、DW3F3、J303、NCPPB1447、Xaj417等所具有的蛋白序列为预测数据,基于分泌蛋白所具有的主要特征,利用SignalP v4.1、ProtCompB v9.0、TMHMM v2.0、big-PI Fungal predictor、TargetP v1.1、LipoP v1.0等在线分析程序对分泌蛋白进行预测,同时分析其氨基酸组成及分布、信号肽长度、信号肽切割位点等特征。【结果】核桃细菌性黑斑病菌的分泌蛋白平均为74个,其氨基酸长度多集中于101~400氨基酸,所占比例为63.65%。信号肽氨基酸残基中以A最多,所占比例为22.04%;其次是L,所占比例为19.27%。信号肽长度以19~29个氨基酸的最多,所占比例为79.62%,信号肽切割位点属于A-X-A类型。【结论】核桃细菌性黑斑病菌中分泌蛋白的有效预测,可为深入解析核桃细菌性黑斑病菌中分泌蛋白在侵染过程中所发挥的功能提供理论依据。(本文来源于《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)
郝丽丽,刘军艳[5](2019)在《化瘀通窍聪耳汤对分泌性中耳炎患儿中耳积液细菌学和免疫因子的影响》一文中研究指出目的:观察化瘀通窍聪耳汤对分泌性中耳炎(SOM)患儿中耳积液细菌学和免疫因子的影响。方法:将我院2016.02~2017.02间收治的120例SOM患儿随机分为观察组(化瘀通窍聪耳汤+常规治疗,n=60)与对照组(常规治疗,n=60),观察两组中医症状积分、治疗有效率、耳积液细菌学指标(PAF、内毒素水平)、免疫因子(IL-2、ET-1、IL-1β)水平、不良反应和复发率。结果:治疗后,两组中医证候耳闷阻塞、耳鸣耳痛、耳聋、鼓膜充血、鼓膜颜色均显着降低(P<0.05),且观察组下降幅度更大(P<0.05);治疗后,观察组、对照组治疗有效率分别为91.67%和83.33%(P<0.05);治疗后两组中耳积液PAF、内毒素、IL-2、IL-8、LI-1β水平均显著降低,且观察组下降幅度更大(P<0.05);观察组、对照组不良反应率分别为1.67%和11.67%(P>0.05),6个月复发率分别为3.33%和13.33%(P>0.05)。结论:化瘀通窍聪耳汤可显着增强SOM患儿免疫力,缓解炎性反应与临床症状,提高治疗效果,值得临床推广。(本文来源于《四川中医》期刊2019年04期)
罗宇,牛建军,柏卜鸾,王岱[6](2019)在《细菌叁型分泌系统输出蛋白分泌信号研究进展》一文中研究指出自提出叁型分泌系统的概念以来,相关分子机制的研究让人们对其有了更深入的了解。与依赖信号肽分泌途径形成鲜明对比的是,蛋白通过细菌叁型分泌系统分泌或者转运时没有可识别的保守信号序列。近期对叁型分泌蛋白的研究发现了多种可以引导其分泌的分泌信号。本文分别介绍了细菌叁型分泌系统的种类,分泌系统分泌蛋白的种类,并着重阐述了分泌信号的分子特性及其机制,以期为新型抗菌药物的研发提供新的思路。(本文来源于《微生物学通报》期刊2019年11期)
岑雪,丁雪燕,娄昆鹏,朱国强[7](2019)在《细菌分泌系统研究进展》一文中研究指出细菌在长期的进化过程中不断和宿主发生互作,通过自身分泌的蛋白作用于特定的宿主细胞引起特异性或非特异性的免疫应答。细菌所分泌的蛋白在营养获得、适应环境、种内和种间信号通迅以及毒力方面起着至关重要的作用。在革兰阴性菌中,分泌的蛋白必须穿过两个膜:细胞(本文来源于《中国预防兽医学报》期刊2019年03期)
梁小夜,许平,董涛[8](2019)在《从效应蛋白视角看革兰氏阴性细菌Ⅵ型蛋白分泌系统底物转运机理》一文中研究指出蛋白质分泌系统是细菌与外界交流的重要工具。革兰氏阴性细菌的Ⅵ型蛋白分泌系统(T6SS)可以转运分泌蛋白至细菌和真核细胞内,在菌间竞争中发挥重要作用,是细菌的一种重要的生存适应性武器。分泌蛋白主要包括起到运载作用的结构蛋白和有细胞毒性的效应蛋白这两类。本文主要从效应蛋白的视角讨论T6SS如何识别并转运效应蛋白的作用机理,回顾了以VgrG和PAAR为端部载体蛋白的转运途径、依赖端部运输的效应蛋白、T6SS伴侣蛋白等重要发现的背景和过程,并综述了T6SS分泌途径的新进展。(本文来源于《微生物学通报》期刊2019年02期)
康文娟,姜哲浩,师尚礼[9](2018)在《紫花苜蓿内生和非内生细菌遗传多样性及其分泌IAA和溶磷能力》一文中研究指出为了研究紫花苜蓿内生和非内生细菌的遗传多样性和促生能力,从甘肃省3个栽培生态区域的5个紫花苜蓿品种分离内生(植株种子、花、叶、茎、根表皮、根中柱和根瘤)和非内生(根际土壤和田间土壤)细菌,对其进行16SrRNA限制性片段长度多态性(RFLP)、16SrRNA基因、结瘤基因nodC和固氮基因nifH片段测序分析,以及分泌生长素IAA和溶磷的能力。结果表明:共分离得到103株细菌,其中73株为内生细菌,30株为非内生细菌,但叶片中未分离到细菌。所分离的菌株归属于15个属的17个种,其中以Rhizobium radiobacter(20)和Ensifer meliloti(32)菌株为代表的α-变形菌纲(56)为主要组分,且非内生细菌遗传多样性(H=1.997)比内生细菌(H=1.885)丰富。内生根瘤菌株结瘤nodC和固氮基因nifH基因高度保守,而非内生根瘤菌株变异程度高,以及非内生根瘤菌株分泌生长素IAA和溶磷能力强于内生根瘤菌株。(本文来源于《草原与草坪》期刊2018年06期)
朱平川,李康佳,东昱汝,许凌辉,何勇强[10](2018)在《水稻细菌性条斑病菌中分泌蛋白质组表达谱的研究》一文中研究指出水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本研究以Xoc GX01作为实验菌株,通过细菌培养、分泌蛋白提取、纯化获得总分泌蛋白,将样品酶解后通过LC-MS/MS技术鉴定了分泌蛋白质表达谱,共鉴定蛋白质661个,同时利用生物信息学技术对鉴定蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)生物学分类,对生物功能、生物进程以及细胞组件进行了说明。为阐明植物病原菌的作用机理以及植物-病原细菌互作提供了理论基础。(本文来源于《基因组学与应用生物学》期刊2018年08期)
分泌细菌论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
深海环境蕴含着数量巨大、种类丰富的微生物资源。微生物是深海生态系统的最主要成员,深海微生物之间存在着复杂的相互作用。但目前对深海微生物之间的相互作用类型及机制还了解很少。深海有机质大多是高分子量的颗粒有机质(particulate organic matter,POM),因此,深海微生物通过分泌胞外酶对胞外大分子的有机物进行降解并利用,是一种生存和适应环境的方式。来自细菌细胞壁的肽聚糖和来自动物的胶原蛋白是深海颗粒POM的重要成分,它们在深海中被微生物通过分泌蛋白酶降解和利用,进入深海碳氮循环。但目前我们对参与深海肽聚糖和胶原蛋白等有机质降解的微生物及其酶类的种类及降解机制还了解有限。假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)是一类广泛分布于海洋环境中的异养细菌。Pseudoalteromonas sp.CF6-2是一株分离自南中国海深海沉积物的产蛋白酶细菌。前期研究表明,该菌分泌的适冷蛋白酶Pseudoalterin是一个M23家族金属蛋白酶,能够降解弹性蛋白和革兰氏阳性菌肽聚糖。在此基础上,本论文首先建立了菌株CF6-2的遗传操作体系和蛋白酶Pseudoalterin的适冷表达体系,然后对蛋白酶Pseudoalterin的诱导表达机制、成熟机制、分泌机制和催化机制进行了研究,揭示了菌株CF6-2利用Pseudoalterin捕食海洋革兰氏阳性细菌的生态学现象,建立了利用CF6-2发酵生产Pseudoalterin的小试和中试工艺。另外,本论文还研究了来自胶州湾沉积物的细菌Photobacterium sp.A5-7分泌的一个新的S8家族丝氨酸蛋白酶P57的酶学性质及其PA结构域的功能。论文取得了如下研究结果:1.在基因组层面上分析海洋细菌胞外蛋白酶多样性为了在基因组层面分析海洋中产蛋白酶细菌的胞外蛋白酶的种类多样性,我们对两株海洋产蛋白酶细菌一深海沉积物细菌P.sp.CF6-2和北极表层海水细菌Flavobacterium arcticum SM1 502T的全基因组进行了测序,在基因组层面上揭示了这两株菌的胞外蛋白酶及其它胞外酶种类多样性。菌株CF6-2的基因组编码50种具有信号肽的肽酶,包括28个丝氨酸肽酶和22个金属肽酶。这些酶分布于9个丝氨酸肽酶家族和15个金属肽酶家族。菌株SM1502T的基因组编码29个具有信号肽的肽酶,包括14个丝氨酸肽酶、11个金属肽酶和4个半胱氨酸肽酶。这些酶分布于7个丝氨酸肽酶家族、5个金属肽酶家族和4个半胱氨酸肽酶家族。这些结果表明,这两株菌都含有大量的胞外蛋白酶基因,可能在海洋沉积物有机氮降解和循环中发挥重要作用。2.深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin表达的诱导机制海洋细菌胞外蛋白酶大多是受胞外物质诱导表达的,但诱导细菌胞外蛋白酶产生的确切信号分子至今尚未被鉴定出。本文对诱导细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin表达的信号分子进行了鉴定。由于蛋白酶Pseudoalterin能够高效地降解革兰氏阳性细菌肽聚糖的肽链部分,因此,我们的科学假设是:肽聚糖中的某些组分可能对Pseudoalterin具有诱导作用。为此,我们尝试从肽聚糖肽链组分中鉴定Pseudoalterin表达的诱导信号分子。首先检测了海洋典型革兰氏阳性菌Staphylococcus warneri MCCC0423的肽聚糖在转录水平上对Pseudoalterin的诱导作用。然后根据MCCC0423肽聚糖肽链的序列合成19种小肽,检测这19种寡肽及其中所含单个氨基酸对Pseudoalterin转录的诱导作用。实验结果表明含Gly寡肽及Gly对Pseudoalterin有诱导作用,为CF6-2表达Pseudoalterin的诱导信号分子。Gly的有效诱导浓度在0.25 mM-20 mM。这是首次揭示了微生物胞外蛋白酶的确切诱导信号分子并确定了其有效诱导浓度。另外,我们还确定了 Pseudoalterin的转录起始位点,为进一步阐明细菌CF6-2对Pseudoalterin合成的胞内调控机制奠定了基础。3.深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin的成熟和分泌机制前期研究表明,M23家族蛋白酶Pseudoalterin没有自成熟的能力,需要其他蛋白帮助其切割前导肽。但哪些蛋白辅助Pseudoalterin成熟还不清楚。为了鉴定Pseudoalterin成熟的辅助蛋白和阐明其成熟机制,我们首先建立了菌株CF6-2的遗传操作体系,然后通过分析其他M23家族蛋白酶的成熟过程找出可能在Pseudoalterin成熟过程中起作用的辅助蛋白。利用菌株CF6-2的遗传操作体系对这些辅助蛋白进行基因敲除,然后分析突变对胞外Pseudoalterin的影响,从而确定了叁个对Pseudoalterin成熟有辅助作用的蛋白酶,Lysyl、Serine1和Serine5。信号肽预测结果表明这叁个蛋白酶可能位于周质空间。通过Western blot检测发现,全细胞上清中存在Pseudoalterin的成熟形式,因此推测Pseudoalterin前导肽的切割发生在周质空间。通过分析菌株CF6-2的基因组,发现其具有完整的II型分泌系统(Type II secretion system,T2SS)。我们推测CF6-2可能通过T2SS分泌Pseudoalterin。我们将T2SS中的关键基因gspE缺失突变后,CF6-2的发酵液几乎检测不到Pseudoalterin,回补缺失基因后,Pseudoalterin的分泌得到了恢复。因此可以确定Pseudoalterin是通过T2SS分泌到胞外的。4.深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin结合和催化降解肽聚糖的机制前期研究表明,菌株CF6-2分泌的蛋白酶Pseudoalterin有两个功能结构域,含Zn离子的催化结构域能水解肽聚糖的肽链,另一个与催化结构域呈T字形紧密排列的C端结合结构域能结合肽聚糖糖链。Pseudoalterin能够降解革兰氏阳性细菌肽聚糖,但其结合和催化肽聚糖降解的分子机制尚未揭示。为了研究Pseudoalterin结合和催化肽聚糖降解的分子机制,我们通过分子对接的方法,将肽聚糖肽尾AeKaA和肽桥AGGGGG与Pseudoalterin催化腔进行分子共模拟,并结合同源序列分析,预测了 Pseudoalterin参与催化肽聚糖降解的关键氨基酸残基。然后,我们构建了 Pseudoalterin的在海洋适冷细菌中的适冷表达体系,并利用该体系对关键氨基酸残基进行了突变表达和纯化,并构建及纯化了C端结合结构域缺失突变体。通过测定Pseudoalterin突变体对肽聚糖的降解活性和吸附能力的变化,阐明了 Pseudoalterin结合和催化降解肽聚糖的机制。这是首次揭示了一个深海细菌蛋白酶对细菌肽聚糖降解的分子机制。5.深海细菌CF6-2及其胞外蛋白酶Pseudoalterin的生态功能细菌分泌的M23家族蛋白酶可以裂解细菌细胞壁肽聚糖,从而可为细菌获取食物并进行防御和竞争提供优势。为了阐明菌株CF6-2与海洋革兰氏阳性细菌之间的相互作用,我们通过平板实验对菌株CF6-2与海洋革兰氏阳性细菌进行了共培养,发现菌株CF6-2能够裂解多种海洋革兰氏阳性细菌并利用裂解细菌产生的营养物质进行生长,表明菌株CF6-2可能具有捕食海洋革兰氏阳性细菌的能力。然后,以 Staphylococcus warneri MCCC1A00423为对象,研究了P.sp.CF6-2通过分泌蛋白酶Pseudoalterin对革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖进行降解,导致细菌裂解和死亡,从而从中获取营养进行生长和繁殖的机制。根据研究结果提出了海洋革兰氏阴性菌CF6-2捕食海洋革兰氏阳性菌的模型。通过生物信息学分析,我们发现多株来源于海洋的细菌(大多数为革兰氏阴性菌)含有蛋白酶Pseudoalterin的同源序列,因此推测我们揭示的革兰氏阴性菌通过胞外蛋白酶捕食革兰氏阳性细菌的现象在海洋生态环境中可能具有普遍性,这是一种新的存在于海洋细菌之间的相互作用关系。6.深海细菌CF6-2产胞外蛋白酶Pseudoalterin的小试和中试发酵M23家族蛋白酶能够降解肽聚糖和弹性蛋白,因此在生物医学和生物技术上具有一定的应用潜能。为了降低发酵成本并同时提高Pseudoalterin的产量,在前期优化的基础上,我们通过单因子实验对发酵培养基的成分和发酵培养条件进行了进一步优化。以0.5%的蔗糖为碳源,将牛心管粉的用量从1.2%减少到0.6%,将Pseudoalterin的产量提高了 161%(161.2± 3.1 U/mL)。在发酵培养基优化的基础上,对小试5 L发酵罐和中试50 L发酵罐发酵CF6-2生产Pseudoalterin的通气量和搅拌速度进行了优化,建立了深海细菌CF6-2产胞外蛋白酶Pseudoalterin的小试和中试发酵工艺。小试和中试中Pseudoalterin的产量分别达到155.6±10.5 U/mL和103.5±8.6 U/mL。研究结果为Pseudoalterin的工业化生产和其在生物医学和生物技术上的应用奠定了坚实的基础。7.新型S8家族丝氨酸蛋白酶P57的酶学性质和PA结构域的功能在系统开展海洋细菌蛋白酶Pseudoalterin研究的基础上,本论文对海洋细菌分泌的另外新型S8家族丝氨酸蛋白酶P57的酶学性质和PA结构域的功能进行了研究。Photobacterium sp.A5-7是一株分离自胶州湾沉积物的产蛋白酶细菌。本文对Photobacterium sp.A5-7分泌的一个蛋白酶P57进行了纯化和表征。P57是一个新的S8家族枯草杆菌素类蛋白酶,能水解酪蛋白、明胶和胶原蛋白。成熟的P57具有一个催化结构域和一个PA结构域。对异源表达融合蛋白PA-EGFP的分析表明,PA结构域对胶原具有吸附能力。通过Fe3+抑制P57的酶活,检测到了 P57与胶原的结合。通过定点突变分析,发现Phe349和Tyr432是P57结合胶原的关键氨基酸残基。这些结果表明P57能通过PA结构域结合胶原底物。该部分实验结果首次提供了枯草杆菌素类蛋白酶的PA结构域能结合不溶性底物的直接证据,对更好地了解来自海洋沉积物中细菌胞外蛋白酶和枯草杆菌素蛋白酶PA结构域的功能具有重要意义。综上所述,本论文对深海细菌CF6-2胞外蛋白酶Pseudoalterin在海洋肽聚糖降解和海洋生物竞争的生态学功能方面进行了较为深入的研究,同时研究了Pseudoalterin的诱导、成熟、分泌和催化机制,这些研究有助于我们更好地了解细菌及其胞外蛋白酶在深海物质循环和微生物相互关系中的作用。能够降解肽聚糖的蛋白酶Pseudoalterin在生物医学和生物技术上具有很好的应用价值,因此对本文建立的其进行的生产Pseudoalterin的中试发酵工艺为其大规模工业化生产奠定了坚实的基础。另一方面,在研究胞外蛋白酶Pseudoalterin的同时此外,我们本文建立了菌株CF6-2的遗传操作体系和适冷蛋白酶的适冷表达体系,这对研究深海细菌其它适冷菌和适冷蛋白具有重要意义。本文对蛋白酶P57的酶学性质及PA结构域的研究,对更好地了解来自海洋沉积物中细菌胞外蛋白酶和枯草杆菌素蛋白酶PA结构域的功能以及阐明海洋沉积物中颗粒有机氮降解具有重要意义。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
分泌细菌论文参考文献
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标签:水稻细菌性褐条病; Acidovorax; T3SS; 生物防治剂;