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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 豬鏈球菌2型多重耐藥相關(guān)蛋白的篩選
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本課題組以臨床分離的豬鏈球菌為研究對象，從中篩選出2型敏感菌株和耐藥菌株，人工誘導(dǎo)敏感菌株成為多重耐藥菌株，并對同一親本的敏感菌株和人工誘導(dǎo)得到的多重耐藥菌株進(jìn)行蛋白組學(xué)分析，以期篩選出豬鏈球菌2型菌株的多重耐藥相關(guān)蛋白，闡明其種類及作用，分析該菌株多重耐藥產(chǎn)生的主要方式和機(jī)制，為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學(xué)檢測、尋找新型藥物靶位提供科學(xué)依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本課題組以臨床分離的豬鏈球菌為研究對象，從中篩選出2型敏感菌株和耐藥菌株，人工誘導(dǎo)敏感菌株成為多重耐藥菌株，并對同一親本的敏感菌株和人工誘導(dǎo)得到的多重耐藥菌株進(jìn)行蛋白組學(xué)分析，以期篩選出豬鏈球菌2型菌株的多重耐藥相關(guān)蛋白，闡明其種類及作用，分析該菌株多重耐藥產(chǎn)生的主要方式和機(jī)制，為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學(xué)檢測、尋找新型藥物靶位提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：同一親本株的敏感菌株和耐藥菌株在蛋白表達(dá)上確實(shí)存在差異，實(shí)驗(yàn)篩選的9個(gè)差異蛋白中有4個(gè)極其可能與豬鏈球菌耐藥性的產(chǎn)生有一定關(guān)系。根據(jù)已有的研究結(jié)果，推測細(xì)菌多重耐藥是多基因、多蛋白參與的一個(gè)復(fù)雜過程。其中與篩選的5號蛋白最相近的氨基酸相關(guān)腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（amino acid ABC transporter periplasmic protein）屬于ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的一種，提示ABC型多藥耐藥轉(zhuǎn)運(yùn)子可能是多藥耐藥產(chǎn)生的主要原因。有關(guān)蛋白的功能確認(rèn)還需要一些后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：篩選豬鏈球菌2型多重耐藥相關(guān)蛋白，闡明其種類及作用，分析該菌株產(chǎn)生耐藥的主要方式及機(jī)制，為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學(xué)監(jiān)測、尋找新型藥物靶位提供科學(xué)依據(jù)。 思路：從臨床分離的2型豬鏈球菌中篩選敏感菌株和耐藥菌株，人工誘導(dǎo)敏感菌株成為多重耐藥菌株，對獲得的耐藥菌株和同一親本的敏感菌株進(jìn)行蛋白組學(xué)分析。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性：查文獻(xiàn)得知，當(dāng)前對豬鏈球菌耐藥機(jī)制的研究多局限于某一機(jī)制的個(gè)別基因及蛋白,尚缺乏對同一株細(xì)菌從敏感株轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀啬退幹甑南到y(tǒng)的、全面的研究和評價(jià)資料，難以解釋豬鏈球菌多重耐藥的現(xiàn)象和機(jī)制。 先進(jìn)性和獨(dú)特之處：本課題組把臨床分離的豬鏈球菌2型敏感菌株人工誘導(dǎo)成為多重耐藥菌株，并對同一親本的敏感菌株和耐藥菌株采用蛋白組學(xué)技術(shù)進(jìn)行蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜差異等的分析。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 若試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證正確，則可有如下方面的應(yīng)用：①發(fā)掘潛在的候選藥物靶位（酶或特異配體抑制劑），降解這些蛋白或與這些蛋白結(jié)合，阻止其參與藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)（即先給蛋白吃藥，再給細(xì)菌吃藥）；②監(jiān)測豬鏈球菌2型的分子流行病學(xué)，通過檢測這些蛋白的存在率及程度來診斷豬鏈球菌2型的變異速率和程度；③用于檢測豬鏈球菌2型中的特異蛋白，研制出特異的ELISA試劑盒；④檢測這些蛋白的免疫原性，用于疫苗生產(chǎn)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為獲得多重耐藥的豬鏈球菌（Streptococcus suis, S. suis）2型菌株，了解耐藥菌株相關(guān)蛋白的種類及其作用，從而闡明其多重耐藥性產(chǎn)生的主要方式和多重耐藥共存的機(jī)制，進(jìn)而為豬鏈球菌耐藥性分子流行病學(xué)檢測、開發(fā)豬鏈球菌檢測試劑盒、發(fā)掘潛在的候選藥物靶位探索一條新途徑。本實(shí)驗(yàn)從臨床分離的豬鏈球菌2型菌株中篩選出敏感株和耐藥株，通過體外亞抑菌濃度的抗生素逐步誘導(dǎo)敏感菌株成為多重耐藥菌株，并對獲得的敏感株和耐藥株進(jìn)行蛋白組學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：敏感菌株和耐藥菌株在蛋白表達(dá)上確實(shí)存在差異，本實(shí)驗(yàn)共篩選出9個(gè)差異蛋白，其中有4個(gè)蛋白可能與豬鏈球菌耐藥性的產(chǎn)生有一定關(guān)系。
獲獎(jiǎng)情況
- 2011年3月 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 第五屆大學(xué)生科技節(jié)課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] Heidt MC, Mohamed W, Hain T, etal. Human infective endocarditis caused by Streptococcus suis serotype 2 [J]. Journal of clinical microbiology, 2005. 43(9): 4898-4901. [2] 王麗平，陸承平，唐家琪. 32種抗菌藥物對動物源性鏈球菌的體外抗菌活性 [J]. 微生物學(xué)報(bào), 2004. 44(6):794-799. [3] Escudero JA, Millan AS, Catalan A, et al. First Characterization of Fluoroquinolone Resistance in Streptococcus suis [J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2007. 51: 777-782. [4] Spiegl-Kreinecker S, Buchroithner J, Elbling L, et al. Expression and functional activity of the ABC-transporter proteins P-glycoprotein and multidrug-resistance protein 1 in human brain tumor cells and astrocytes [J]. Journal of Neurooncol, 2002. 57(1): 27-36. [5] Arakaki TL, Pezza JA, Cronin MA, et al. Structure of human brain fructose 1,6-(bis)phosphate aldolase: linking isozyme structure with function[J]. Protein Science, 2004. 13(12): 3077-3084.
同類課題研究水平概述
- 豬鏈球菌臨床發(fā)病的現(xiàn)狀表明，迄今控制豬鏈球菌病仍缺乏有效的疫苗和敏感的診斷方法，一旦發(fā)病仍靠化療藥物進(jìn)行治療。青霉素、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素、喹諾酮類抗菌藥應(yīng)是豬鏈球菌感染的有效治療藥物，但隨著抗菌藥物的廣泛使用，尤其是畜牧業(yè)養(yǎng)殖中，大量的抗菌藥被用于治療感染疾病、促進(jìn)動物生長而添加于飼料中，使得豬鏈球菌的耐藥現(xiàn)象也日趨嚴(yán)重。近年來，很多國家及地區(qū)相繼報(bào)道了對上述藥物耐藥的豬鏈球菌株,更為嚴(yán)峻的是多藥耐藥菌株的出現(xiàn)，對豬鏈球菌病的治療造成很大威脅。故深入了解豬鏈球菌多重耐藥機(jī)制及如何解決多重耐藥性問題己成為目前豬鏈球菌的主要研究熱點(diǎn)之一。 根據(jù)我們已有的研究結(jié)果和現(xiàn)在正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以推測細(xì)菌多重耐藥可能是多基因、多蛋白參與的一個(gè)復(fù)雜過程。細(xì)菌在多藥耐藥的進(jìn)化過程中，除了可以直接導(dǎo)致介導(dǎo)多重耐藥的外排泵蛋白在耐藥菌中超量表達(dá)以外，也可能有其它一些相關(guān)蛋白參與到這個(gè)過程中，并可能在耐藥性產(chǎn)生的過程中影響到細(xì)菌的生物學(xué)特性。而迄今對豬鏈球菌耐藥機(jī)制的研究多局限于某一機(jī)制的個(gè)別基因及蛋白,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也大多來自于遺傳背景不清楚的菌株，尚缺乏對同一株細(xì)菌從敏感株轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀啬退幹甑南到y(tǒng)的、全面的研究和評價(jià)資料，不但難以解釋細(xì)菌多重耐藥的全部現(xiàn)象,更不能全面揭示細(xì)菌多重耐藥的分子基礎(chǔ)及機(jī)制。 基于國內(nèi)外目前對豬鏈球菌耐藥機(jī)制的研究現(xiàn)狀，借鑒其它細(xì)菌的研究成果，周密分析該工作假說的可行性，本研究以對多種抗生素敏感的豬鏈球菌為研究對象，采用抗生素次抑菌濃度自身誘導(dǎo)的方式篩選多重耐藥菌株，通過分析豬鏈球菌全菌蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜差異，闡明豬鏈球菌多重耐藥相關(guān)蛋白的種類及其作用；綜合評價(jià)豬鏈球菌在多重耐藥產(chǎn)生過程中獲得耐藥性的主要方式及其共存的耐藥機(jī)制，進(jìn)一步為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學(xué)監(jiān)測、發(fā)掘新的藥物靶位提供新的探索途徑。
