首页|鼠伤寒沙门氏菌LT2群体感应抑制剂的高通量筛选与验证

鼠伤寒沙门氏菌LT2群体感应抑制剂的高通量筛选与验证

张鹏

鼠伤寒沙门氏菌LT2群体感应抑制剂的高通量筛选与验证

张鹏1
扫码查看

作者信息

  • 1. 天津大学
  • 折叠

摘要

沙门氏菌作为常见的人体致病性细菌之一,易引起人类急性肠胃炎等疾病,在宿主食物中毒和患病方面发挥着重要作用。传统治疗方案中,抗生素可以治疗沙门氏菌引起的感染,但抗生素的滥用会导致沙门氏菌出现多种耐药性,且耐药性会在遗传水平上发生迁移和突变。近年来,越来越多的研究表明可以通过操纵群体感应(quorumsensing,QS)系统来调控菌体生物膜形成、毒力因子产生和耐药性抑制等行为。因此,基于QS系统在调节细菌毒力和耐药性的重要作用,开发新的QS抑制剂可为解决细菌的耐药性问题开辟新的思路。 实验室基于筛选群体感应抑制剂的思路。首先分子对接技术,将GMD数据库中代谢物分子与鼠伤寒沙门氏菌LT2群体感应受体LsrB蛋白进行分子对接,筛选出一批推定的群体感应抑制剂分子。通过表面等离子共振技术(SurfacePlasmonResonance,SPR)验证代谢物分子与LsrB蛋白的结合能力,根据亲和常数KD大小排序为:没食子酸(KD=6.14×10-6)lt;水杨酸(KD=8.686×10-6)lt;肉桂醛(KD=1.14×10-5)lt;对苯二醌(KD=1.96×10-5)lt;吲哚-3-乙酸(KD=8.93×10-5)lt;扁桃酸(KD=9.81×10-5),根据亲和常数越小亲和能力越大的原则,亲和能力大小为:没食子酸gt;水杨酸gt;肉桂醛gt;对苯二醌gt;3-吲哚乙酸gt;扁桃酸。 本文进而在筛选的基础上验证小分子抑制剂的群体感应抑制性能。首先研究小分子对于沙门氏菌的MIC、抑菌生长曲线、抑菌圈实验,发现在2mM水杨酸和0.5mM肉桂醛的亚MIC浓度下,抑菌能力随浓度升高而增强。 体外使用扫描电子显微镜、共聚焦荧光显微镜、光学显微镜观测沙门氏菌在盖玻片表面的生物膜形成,发现小分子抑制剂抑制沙门氏菌生物膜的延展性和厚度,在2/5MIC的亚MIC浓度下,水杨酸和肉桂醛分别减少生物膜形成能力71.5%和16.4%,且生物膜抑制效果随浓度增大而增强。 体内荧光强度表征沙门氏菌内部QS系统的抑制效果,添加水杨酸和肉桂醛导致细胞体内磷酸化AI-2分子浓度提高,增强Plsr对荧光蛋白的表达,荧光强度上升,2/5MIC的水杨酸和肉桂醛分别提高LT2-pSC101-Plsr-eGFP菌中荧光强度7%和13%,分别提高LT2-pSC101-PJ23119-LuxS-Plsr-eGFP菌荧光强度76%和46%。荧光定量PCR结果表明,水杨酸和肉桂醛显著下调沙门氏菌的侵袭能力和T3SS转运系统相关基因的表达(sopB下调2.9倍,invH下调6.36倍,hilA下调3倍,sipA下调3倍),影响沙门氏菌的毒性和感染能力。 本研究结果表明,水杨酸和肉桂醛能够通过群体感应系统抑制沙门氏菌的生物膜形成和毒力因子产生行为。水杨酸还可以抑制细菌的分裂来抑制沙门氏菌的群体感应系统。开发和完善群体感应抑制剂的方法和流程为后面开发新的群体感应抑制剂,减弱细菌的耐药性提供参考。

关键词

群体感应抑制剂/沙门氏菌/生物膜形成/毒力因子/代谢物

引用本文复制引用

授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

财音青格乐/刘鼎阔

学位年度

2021

学位授予单位

天津大学

语种

中文

中图分类号

Q93
段落导航相关论文