VI型分泌系统2核心组分VgrG对禽致病性大肠杆菌致病性的影响

【目的】构建禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)VI型分泌系统2(Type VI secretion system 2,T6SS2)结构基因vgrG缺失株,研究其对APEC生物学特性及致病性的影响。【方法】通过Red同源重组方法构建DE719菌株vgrG基因缺失株,并利用低拷贝质粒pSTV28构建互补株。比较分析野生株、缺失株与互补株的生长特性、运动性、生物被膜形成能力、黏附侵袭能力、动物致病力等差异。【结果】vgr G基因缺失不影响DE719的生长速度、运动能力及生物被膜形成能力。致病性试验表明缺失vgrG导致体内定殖能力及致病力显著下降,然而对DF-1细胞的黏附能力增强。【结论】T6SS2核心组分VgrG在APEC感染过程中发挥重要作用,为了解APEC的致病作用提供参考。     

尿道致病性大肠杆菌HEC4株和禽源致病性大肠杆菌E058株毒力相关特性的比较

对人尿道致病性大肠杆菌(uropathogenic Escherichia coli,UPEC)HEC4株和禽致病性大肠杆菌(avian pathogen-ic Escherichia coli,APEC)E058株进行毒力基因和其他相关特性的比较,结果显示,它们具有一些共同的毒力基因,包括一些存在于APEC中一个大的可传递质粒上的基因;同时,它们也具有一些相似的生化特性。对SPF鸡的致病性试验显示,这两株分离株具有相似的致病力。因此,对于APEC和UPEC的相关性,以及APEC是否有可能导致人尿道感染或者成为UPEC的毒力基因贮主,有待进一步研究。     

毒力基因yqeH功能分析及对禽致病性大肠杆菌致病性的影响

【背景】禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)可引起禽类急性或亚急性感染,在近年新发现的大肠杆菌Ⅲ型分泌系统2 (Escherichia coli type III secretion system 2,ETT2)中,毒力基因yqeH对其致病性的影响尚不明确。【目的】探究yqeH在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究ETT2致病机制奠定基础。【方法】利用Red同源重组技术构建yqeH缺失株ΔyqeH及其回复株CΔyqeH,通过运动性、生物被膜形成能力、抗逆性、抗血清杀菌能力等试验分析yqeH对APEC生物学功能的影响,并通过细胞黏附、侵袭试验、致病力测定及荧光定量PCR检测细胞炎性因子转录水平,探究yqeH对APEC感染宿主的影响。【结果】构建了缺失株ΔyqeH和回复株CΔyqeH;生物学特性试验结果表明,与野生株APEC81相比,缺失株ΔyqeH生物被膜形成能力、运动能力降低,对酸、碱、渗透压、氧化休克的耐受力降低,抗血清杀菌能力及致病力显著降低;与野生株APEC81相比,缺失株ΔyqeH对鸡气管黏膜上皮细胞的黏附及侵袭能...     

禽致病性大肠杆菌毒力基因多重PCR方法的建立和应用

【目的】建立禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)黏附相关基因、侵袭及毒素相关基因、抗血清存活相关基因及铁转运相关基因的多重PCR方法,实现禽致病性大肠杆菌毒力基因的简便、快速检测。【方法】根据GenBank公布的基因序列,设计合成18对特异性引物,通过条件优化,建立四组多重PCR体系,并通过模板倍比稀释检测各组多重PCR的灵敏性。利用多重PCR检测100株APEC毒力基因的分布,验证多重PCR方法的可行性。【结果】根据PCR扩增片段大小判定,上述四组多重PCR体系均能同时扩增出该组中的各个毒力基因,且灵敏度分别为:103CFU、103CFU、105CFU、105CFU细菌和1ng、1ng、10ng、10ng DNA。100株APEC的毒力因子检测结果显示,多重PCR和单基因PCR结果一致。【结论】建立的四组多重PCR方法能够简便、快速地检测禽致病性大肠杆菌的毒力基因,可用于毒力基因的鉴定以及流行病学调查。     

ygeG基因对禽致病性大肠杆菌生物学特性及致病性的影响

【目的】本研究构建禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli, APEC) yge G基因缺失株,并对其进行生物学特性及致病性分析,探究yge G在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究其所在的Ⅲ型分泌系统2 (type three secretion systems 2,ETT2)毒力岛的致病机制奠定基础。【方法】利用Red同源重组技术构建yge G缺失株APEC81-Δyge G及其回复株APEC81-CΔyge G,通过运动性、生物被膜形成能力、抗逆性、抗血清杀菌能力等试验分析yge G对APEC致病性相关的生物学功能的影响,并通过细胞黏附、侵袭试验及荧光定量PCR检测细胞炎性因子转录水平探究yge G对APEC感染宿主过程的影响。【结果】成功构建了缺失株APEC81-Δyge G和回复株APEC81-CΔyge G;与野生株APEC81相比,缺失株APEC81-Δyge G生长特性无显著变化(P>0.05),生物被膜形成能力显著降低(P<0.01),运动能力极显著升高(P<0.001),对酸休克和氧化休克的耐受力极显...     

禽致病性大肠杆菌gspL基因缺失株构建及生物学特性

【目的】研究gsp L基因缺失对禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)生物学特性的影响。【方法】利用Red重组方法构建禽致病性大肠杆菌DE17株的gsp L缺失株;分析野生株与缺失株的生长特性、黏附和入侵DF1细胞的差异;采用荧光定量PCR的方法比较野生株和缺失株毒力基因转录水平的变化;比较野生株与缺失株的半数致死量(LD50)差异。【结果】gsp L缺失不影响DE17的生长特性,但其黏附和入侵DF1细胞能力显著下调。荧光定量PCR检测结果表明,缺失株毒力基因lux S,pfs,fyu A和iss转录水平明显上调,tsh的转录水平明显下调,而vat,ibe A,stx2f和omp A的转录水平无显著变化;LD50检测结果表明,缺失株比野生株毒力增强了12倍。【结论】gsp L基因的缺失不影响禽致病性大肠杆菌的生长特性,但能减弱其黏附和入侵能力,且可以正调控禽致病性大肠杆菌部分毒力基因的转录水平,推测gsp L基因可能与APEC对宿主的致病性有关。     

大肠杆菌三型分泌系统2转录调节子EtrA对禽致病性大肠杆菌致病性的影响

【背景】禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)是禽类主要病原菌之一,大肠杆菌三型分泌系统2 (Escherichia coli type III secretion system 2,ETT2)可通过转录调节子调控其致病性,但在APEC中转录调节子EtrA对其致病性的影响目前尚不清楚。【目的】研究ETT2中转录调节子EtrA对APEC致病性的影响。【方法】利用Red同源重组技术构建ETT2-etrA基因缺失株及回复株。比较生长性能、生物被膜形成、运动性及对血清敏感性的差异,基于RNA-Seq测序及Real-timePCR技术比较野生株和缺失株中与生物被膜形成、运动性以及毒力因子相关基因的转录水平。【结果】与野生株相比,缺失株及回复株生长特性无显著变化(P0.05),但APEC40-ΔetrA生物被膜形成能力和对血清敏感性明显增强(P0.001),运动性较野生株明显下降(P0.01),回复株的表型有所回复。转录组学筛选出7个毒力差异基因,生物被膜形成相关基因显著上调,参与影响细菌运动性的基因显著下调。qRT-PCR验证与转录组学结果一致。【结论】etrA缺失可以显著影响APEC的生物被膜形成、运动性及对血清的敏感性,这可为进一步探讨ETT2对APEC的致病作用提供参考。     

禽致病性大肠杆菌IMT5155 疑似毒力基因在人源及动物源大肠杆菌中的分布

[目的]检测禽致病性大肠杆菌IMT5155自分泌黏附素基因等具有代表性的疑似毒力基因在不同来源大肠杆菌中的分布,为进一步研究其致病机理提供依据.[方法]采用PCR和Dot blot,检测疑似毒力基因在不同地区(101株大肠杆菌中国分离株和121株大肠杆菌德国分离株)、不同来源(人源、禽源及猪源)大肠杆菌中的分布,并分析其和大肠杆菌系统进化分群的关系.[结果]自分泌黏附素基因B11等11个疑似毒力基因在禽致病性大肠杆菌中分布率较高,阳性率分别为:A1 36.4%(32/88)、A8 53.4%(47/88)、A1063.6%(56/88)、B1137.5%(33/88)、F3 59.1%(52/88)等,且疑似毒力基因主要存在于大肠杆菌B2进化群中.值得注意的是,D1、E9和F11基因片段在新生儿脑膜炎大肠杆菌中有较高的分布率,分别为60%(6/10)、80%(8/10)和90%(9/10),而在新生儿脑膜炎大肠杆菌中未检测到B11基因.[结论]自分泌黏附素B11等疑似毒力基因与禽致病性大肠杆菌关系密切,但疑似毒力基因D1、E9和F11与新生儿脑膜炎大肠杆菌密切相关,提示禽致病性大肠杆菌可能是新生儿脑膜炎大肠杆菌的毒力基因储库.     

空泡形成毒素影响禽致病性大肠杆菌的生物学特性及致病性

摘要:【目的】构建禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)菌株APEC-O1空泡形成毒素(Vacuolating autotransporter toxin,Vat)基因缺失株,研究该基因对APEC-O1生物学特性及致病性的影响。【方法】采用Red同源重组的方法构建vat 缺失株,并利用低拷贝质粒pSTV28构建互补株,然后比较野生株、vat缺失株与互补株在生长特性、运动性、凝集沉淀能力、生物被膜、致病性等生物学特性的差异。【结果】vat基因缺失不影响APEC-O1的生长速度及抗环境压力能力,但缺失vat导致APEC-O1运动能力增强,而使生物被膜形成能力、凝集沉降能力、致病力、体内存活能力均显著性减弱。【结论】Vat缺失影响APEC-O1运动能力、凝集沉淀能力、生物被膜形成能力及致病力,为全面了解Vat 的致病作用提供参考。     

江苏、安徽的禽致病性大肠杆菌

禽致病性大肠杆菌(Avian Pathogenic Escherichia coli,APEC)司引起禽类的多种疾病,是目前严重危害养禽业的传染病之一[1-2].APEC有复杂的血清型和广谱的耐药性,严重制约了该病的有效防控.最近的研究表明APEC能引起包括人在内的哺乳动物发病,提示APEC可能是人畜共患病的潜在病原体.因此,对APEC分子流行病学的研究,为进一步开展对该病的防控提供参考.     

禽致病性大肠杆菌脂多糖核心型分布与毒力基因的相关性分析

【目的】大肠杆菌脂多糖(LPS)核心型根据其化学结构的不同分为5种,即R1、R2、R3、R4和K12。通过对禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)安徽、江苏、上海和河南等省市分离株的脂多糖核心型分布情况的研究,分析其与大肠杆菌主要毒力基因之间的潜在联系,以期为APEC的研究和防治提供参考。【方法】对分离到的76株APEC,利用PCR方法开展对LPS核心型分型鉴定和毒力基因检测;分析LPS核心型的分布和毒力基因、致病性之间的相关性。【结果】在76株APEC分离株中,68.4% (52株)为R1核心型,15.8% (12株)为R3型,11.8% (9株)为R4型,3.9% (3株)为R2型,未检测到K12核心型。毒力基因鉴定结果中yijp、mat、fimC、ibeB和ompA的检验阳性率均达到90%以上,可作为APEC的保守基因。其中LPS核心型R1与neuC、cva/cvi、irp2均具有显著正相关性(P<0.05),R3与iroN、irp2均具有显著负相关性(P<0.05),R4核心型与aatA显著正相关(P<0.05)。【结论】APEC的LPS核心型主要为R1。LPS核心型对部分毒力基因分布具有显著影响。     

Functional expression,purification, and antimicrobial activity of a novel antimicrobial peptide MLH in Escherichia coli

In this study, a novel heterozygous antimicrobial peptide MLH was synthesized, expressed, purified, and characterized. The peptide Md-cec-LL-37_Hp (MLH) was selected through bioinformatic analysis using musca domestica antimicrobial peptide (Cec-Med), human antimicrobial peptide LL-37, and helicobacter pylori antimicrobial peptide (Hp) as parent peptides. The target gene was synthesized by overlap extension PCR (SOE-PCR) and connected to the expression vector pET-32a (+), and the recombinant plasmid pET-32a-MLH was transformed to Escherichia coli for constructing pET-32a-MLH/BL21 (DE3). Isopropyl β-D-thiogalactoside (IPTG) was used to induce protein expression, and SDS-PAGE and western blot were adopted to test the target protein. And fermentation condition was optimized to get the mass expression of the fusion protein. The Ni²⁺ affinity chromatographic column was used to purify. Active heterozygous peptide was obtained after renaturation. Finally, the activity of the heterozygous antimicrobial peptide was identified. The fusion peptide showed significant antimicrobial effect on both E. coli and Staphylococcus aureus.     

酸马奶提取Kluyveromyces marxianus代谢抗菌复合物对致病性大肠杆菌的抑菌和细胞表面特性的影响

【目的】探究酸马奶提取马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)代谢产生的抗菌复合物K.marxianus p H 2.0和K.marxianus p H 8.0(简称为K2和K8)对致病性大肠杆菌Escherichia coli O8的抑菌效果和细胞表面特性的影响。【方法】乙酸乙酯萃取法制备K2和K8,牛津杯法测定其对E.coli O8的抑菌圈,高效液相色谱法测定其有机酸的组成,试剂盒测定其毒素蛋白浓度,肉汤稀释法测定其对E.coli O8的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),酶标比浊法测定其对E.coli O8生长曲线的影响,微生物粘附法测定其对E.coli O8细胞表面疏水性的影响,邻硝基苯β-D-半乳吡喃糖苷(ONPG)法测定其对E.coli O8细胞膜渗透性的影响。【结果】乙酸乙酯萃取法获得抗菌复合物溶液,其中p H 2.0水相与p H 8.0水相抑菌圈最大,冻干得K2和K8,主要组分为丙酸等有机酸和毒素蛋白。K2和K8对E.coli O8的MIC分别为0.025 g/m L和0.100 g/m L,MBC分别为0.100 g/m L和0.200 g/m L。K2和K8能影响E.coli O8的生长曲线,增加E.coli O8的疏水性和渗透性,且K2优于K8。【结论】酸马奶提取K.marxianus代谢抗菌复合物K2和K8能抑制致病性E.coli O8生长,影响其细胞表面特性。     

应用DNA芯片技术对禽致病性大肠杆菌可能致病基因体外表达水平的研究

应用DNA芯片研究禽致病性大肠杆菌可能致病基因的表达.构建禽致病性大肠杆菌毒力基因、潜在毒力基因的DNA芯片,应用基因芯片技术对同属O2血清型的禽高致病性大肠杆菌E058株和低致病性大肠杆菌E526株在体外LB培养基和鸡血清培养状态下进行差异表达分析.结果:在体外LB静置培养状态下,低致病株E526与高致病株E058相比共有16个差异基因,均为下调基因.在鸡血清静置培养中,E526与E058相比共有15个差异基因,均为下调基因.应用基因芯片成功筛选了禽致病性大肠杆菌在体外不同条件下的毒力基因及可能毒力基因中差异表达基因,表明一些铁摄取系统相关基因对APEC的毒力较重要,同时也筛选出了一些新的可能致病基因aes-1,aes-2,aes-3,aes-4,aes-6,aes-8,aes-10,aes-13,aes-15,aes-31等.     

杂合抗菌肽牛乳铁蛋白素-天蚕素在大肠杆菌中的高效表达及其活性鉴定

【目的】菌株耐药性问题日益突出,研制新型安全高效的抗菌药物成为目前的研究热点之一。抗菌肽具有多种优良特性,高活性抗菌肽的开发及其重组表达对解决菌株耐药性问题具有重要意义。【方法】根据牛乳铁蛋白素与天蚕素的结构,设计一种新型的杂合抗菌肽牛乳铁蛋白素-天蚕素(LfcinB-Cecropin),根据Escherichia coli密码子偏爱性合成其编码基因,利用同尾酶法构建含有不同LfcinB-Cecropin基因片段拷贝数的重组表达载体,转化到E.coli BL21(DE3)进行重组表达。【结果】经IPTG诱导,LfcinB-Cecropin融合蛋白成功获得表达。经超声破碎、包涵体纯化、甲酸裂解后,获得具有明显抑菌活性的杂合肽LfcinB-Cecropin。【结论】获得一种高活性的新型抗菌肽LfcinB-Cecropin,并实现了在E.coli中的高效重组表达。     

Expression and purification of antimicrobial peptide adenoregulin with C-amidated terminus in Escherichia coli

Adenoregulin is a 33 amino acid antimicrobial peptide isolated from the skin of the arboreal frog Phyllomedusa bicolor. Natural adenoregulin is synthesized with an amidated valine residue at C-terminus and shows lethal effects against filamentous fungi, as well as a broad spectrum of pathogenic microorganisms. A synthetic gene for adenoregulin (ADR) with an additional amino acid glutamine at C-terminus was cloned into pET32a vector to allow expression of ADR as a Trx fusion protein in Escherichia coli BL21(DE3). The resulting expression level of the fusion protein could reach up to 20% of the total cell proteins. The fusion protein could be purified effectively by Ni2+-chelating chromatography. Released from the fusion protein by enterokinase cleavage and purified to homogeneity, the recombinant ADR displayed antimicrobial activity similar to that of the synthetic ADR reported earlier. Comparing the antimicrobial activities of the recombinant adenoregulin with C-amidated terminus to that without an amidated C-terminus, we found that the amide of glutamine at C-terminus of ADR improved its potency on certain microorganisms such as Tritirachium album and Saccharomyces cerevisiae.     

A simple method for the purification of an antimicrobial peptide in recombinant Escherichia coli

A magainin derivative, designated MSI-344, was produced in Escherichia coli as fusion protein, by utilizing a truncated amidophsphoribosyltransferase of E. coli as a fusion partner. Bacterial cells transformed with the gene encoding the fusion protein were grown to a high cell density and induced with isopropyl-1-thio-b-D-galatoside (IPTG) to initiate product expression. The fusion protein was accumulated into cytoplasmic inclusion body and recombinant MSI-344 was released from the fusion partner by hydroxylamine treatment. Following cleavage of the fusion protein with hydroxylamine, the released MSI-344 was purified to homogeneity by cationic exchange chromatography. The final purity was at least 95% by reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC). Purified recombinant MSI-344 was found to be indistinguishable from the synthetic peptide determined by amino acid sequences and antimicrobial activity assay.     

制备禽致病性大肠杆菌菌蜕的三种方法比较

菌蜕(Bacterial ghosts)是一种只含有细菌内、外膜结构的细菌空壳,可作为新型疫苗和传递载体。本研究通过3种方式制备禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenicity Escherichia coli,APEC)分离株DE17的菌蜕,评价不同的菌蜕制备方法。结果表明,利用噬菌体Phi X174的裂解基因E构建的溶菌质粒pBV220-E制备DE17菌蜕,对DE17菌株裂解率可达99.9%,扫描电镜观测结果表明,在DE17两端或中部形成可见的跨膜孔道,呈现典型的菌蜕结构。利用合成的细胞穿透肽MAP(KLALKLALKALKAALKLA)作用于DE17制备菌蜕,结果表明,10μmol/L的MAP可实现对OD_(600)=0.1的DE17完全灭活,扫描电镜虽未看到明显的跨膜孔道,但细菌的膜结构呈现沟壑状,而构建的可表达MAP的溶菌质粒pBV220-MAP并不能实现对DE17的裂解作用。本研究通过比较分析不同APEC菌蜕的制备方式,为进一步研究菌蜕疫苗和提高菌蜕疫苗的生物安全性提供参考。