基本信息
- 項目名稱：
- 豬鏈球菌2型多重耐藥相關蛋白的篩選
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 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得到的多重耐藥菌株進行蛋白組學分析，以期篩選出豬鏈球菌2型菌株的多重耐藥相關蛋白，闡明其種類及作用，分析該菌株多重耐藥產(chǎn)生的主要方式和機制，為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學檢測、尋找新型藥物靶位提供科學依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 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得到的多重耐藥菌株進行蛋白組學分析，以期篩選出豬鏈球菌2型菌株的多重耐藥相關蛋白，闡明其種類及作用，分析該菌株多重耐藥產(chǎn)生的主要方式和機制，為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學檢測、尋找新型藥物靶位提供科學依據(jù)。結果發(fā)現(xiàn)：同一親本株的敏感菌株和耐藥菌株在蛋白表達上確實存在差異，實驗篩選的9個差異蛋白中有4個極其可能與豬鏈球菌耐藥性的產(chǎn)生有一定關系。根據(jù)已有的研究結果，推測細菌多重耐藥是多基因、多蛋白參與的一個復雜過程。其中與篩選的5號蛋白最相近的氨基酸相關腺苷三磷酸結合盒轉(zhuǎn)運蛋白（amino acid ABC transporter periplasmic protein）屬于ABC轉(zhuǎn)運蛋白的一種，提示ABC型多藥耐藥轉(zhuǎn)運子可能是多藥耐藥產(chǎn)生的主要原因。有關蛋白的功能確認還需要一些后續(xù)的實驗。
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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制，為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學監(jiān)測、尋找新型藥物靶位提供科學依據(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行蛋白組學分析。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：查文獻得知，當前對豬鏈球菌耐藥機制的研究多局限于某一機制的個別基因及蛋白,尚缺乏對同一株細菌從敏感株轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀啬退幹甑南到y(tǒng)的、全面的研究和評價資料，難以解釋豬鏈球菌多重耐藥的現(xiàn)象和機制。 先進性和獨特之處：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技術進行蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜差異等的分析。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 若試驗結果驗證正確，則可有如下方面的應用：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合，阻止其參與藥物的轉(zhuǎn)運（即先給蛋白吃藥，再給細菌吃藥）；②監(jiān)測豬鏈球菌2型的分子流行病學，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)。
學術論文摘要
- 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制，進而為豬鏈球菌耐藥性分子流行病學檢測、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。本實驗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行蛋白組學分析。結果發(fā)現(xiàn)：敏感菌株和耐藥菌株在蛋白表達上確實存在差異，本實驗共篩選出9個差異蛋白，其中有4個蛋白可能與豬鏈球菌耐藥性的產(chǎn)生有一定關系。
獲獎情況
- 2011年3月 南京農(nóng)業(yè)大學 第五屆大學生科技節(jié)課外學術科技作品競賽特等獎
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [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]. 微生物學報, 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)病仍靠化療藥物進行治療。青霉素、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素、喹諾酮類抗菌藥應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)象也日趨嚴重。近年來，很多國家及地區(qū)相繼報道了對上述藥物耐藥的豬鏈球菌株,更為嚴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之一。 根據(jù)我們已有的研究結果和現(xiàn)在正在進行的實驗，可以推測細菌多重耐藥可能是多基因、多蛋白參與的一個復雜過程。細菌在多藥耐藥的進化過程中，除了可以直接導致介導多重耐藥的外排泵蛋白在耐藥菌中超量表達以外，也可能有其它一些相關蛋白參與到這個過程中，并可能在耐藥性產(chǎn)生的過程中影響到細菌的生物學特性。而迄今對豬鏈球菌耐藥機制的研究多局限于某一機制的個別基因及蛋白,實驗結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、全面的研究和評價資料，不但難以解釋細菌多重耐藥的全部現(xiàn)象,更不能全面揭示細菌多重耐藥的分子基礎及機制。 基于國內(nèi)外目前對豬鏈球菌耐藥機制的研究現(xiàn)狀，借鑒其它細菌的研究成果，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蛋白的種類及其作用；綜合評價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制，進一步為豬鏈球菌耐藥性的分子流行病學監(jiān)測、發(fā)掘新的藥物靶位提供新的探索途徑。
