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结核病是由结核分枝杆菌导致的具有悠久历史的疾病,给人类造成了巨大的财力损失和精神压力。结核病难治愈的原因有很多,很重要的一点是结核分枝杆菌可以形成肉芽肿而躲避宿主的免疫系统,形成长期的、慢性的感染。肉芽肿是结核病很重要的组织病理学特征结构,在这个结构里的大多数细菌处于持留状态而存活很多年,在适合的坏境中可再形成具活性的分枝杆菌,导致宿主患病。结核分枝杆菌细胞包膜具有很多的脂质成分包括:真菌酸,phthiocerol dimycocerosates(PDIM),糖脂类等,这些脂质成分参与到细菌毒力和他们的致病性。在潜伏的过程中,细菌大多数进行的是脂质代谢而不是碳水化合物的代谢。目前,已经有相当多的研究集中在脂质部分,脂质的重要性在结核分枝杆菌的生命周期里已经逐渐的建立。结核分枝杆菌中细胞质被认为是重要的脂质储存地点,胞内脂质储存主要是形成细胞器,类如:脂质包涵体。这些细胞器的本质成分是三酰甘油,三酰甘油具有低的氧化率和高热值,是公认的便利的碳源和能量存储成分,能够为细菌生长提供能源。三酰甘油在脂质包涵体中聚集最初是通过体外结核分枝杆菌感染脂肪组织直接被观察到。在体内,这些脂质的存储对细菌来讲很重要,能够使它们适应环境,为进入休眠状态做准备,这种休眠状态类似于动物冬眠,植物种子和微生物芽孢。在饥饿的环境下,包含在脂质包涵体中的这些三酰甘油被水解,提供自由脂肪酸用于其他的很多代谢功能。例如:基于体外的研究,存储的三酰甘油也许提供自由脂肪酸不仅用于细胞膜脂质的构建,还用于铁限制的情况下蜡酯的合成。脂解酶广泛的分布在生物体内,系统进化树中形成两个主要的分支:细菌和真核生物,包括动植物、真菌、古细菌和原始细菌。结核分枝杆菌H37Rv菌株的全基因组序列测定的完成及序列对比分析结果显示,该菌具有250个基因编码蛋白涉及到脂质代谢,数量在整个原核界是无与伦比的,比如,在大肠杆菌中大约只有50个酶涉及到脂质代谢。由此推断脂质代谢在结核分枝杆菌中具有重要的作用,获得涉及该代谢途径的酶、这些酶的生理学特征、证实这些基因在致病过程中的作用,在结核病的研究中是最优先的问题。然而,目前由于在体内研究的缺乏,酶纯化方法的限制,导致在细菌中没有更多的信息确认这种酶在生存能力和感染过程是不是具有重要作用。本文的研究基因为Rv1400c,编码Rv1400c蛋白。Rv1400c蛋白在结核分枝杆菌中预测为LipI的脂酶或酯酶。本文通过序列分析揭示LipI是激素敏感型脂酶/酯酶亚家族(HSL),在同源性较高的物种的基因组上的基因环境基本稳定;通过系统进化树分析确定了其与其他HSL家族成员、其他脂解酶成员之间的种间进化关系。其作为融合蛋白在大肠杆菌中被克隆表达和纯化,研究结果发现该酶对短碳链底物的活性较高,最适温度为37℃,最适pH为8.0并且在pH6.0-9.0之间稳定性较好,这与该家族已报道的其他成员性质一致。当以最适底物--对硝基苯酚丁酸酯测定时,比活为35.7U/mg。另外,其活性可以被表面活性剂SDS、CTAB及金属阳离子Zn2+极大的抑制。通过序列比对及直接定点突变分析可知,其包含3个催化活性位点Ser165,Asp261和His291。LipI在耻垢分枝杆菌中诱导过表达后,耻垢分枝杆菌对抗压力(SDS、H2O2、PBS、低pH值)的能力没有发生变化,说明该蛋白可能并不直接参与胞内的相关的压力反应。这项研究不仅提高了对HSL家族的认识,也为富集的多不饱和脂肪酸提供理想的生物催化剂,为寻找抑制剂和新药研发提供一定的理论基础。