需钠弧菌外膜囊泡的蛋白质组分析与异源蛋白的递送

来源 :微生物学通报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joeworms
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
[背景]需钠弧菌(Vibrio natriegens)是一种快速生长的革兰氏阴性菌,作为一种新兴工具在生物技术领域有重要的应用潜力.此前的研究主要集中在开发利用V.natriegens成为体内外重组蛋白生产的工具.然而,许多支持细菌进行快速生长和蛋白质生产的生理活动大部分仍未确定.外膜囊泡(Outer Membrane Vesicle,OMV)是由革兰氏阴性细菌普遍产生的一种球形小泡,其不仅具有重要的功能,而且还可以作为一种应用于疫苗治疗的高效运载工具.[目的]表征指数生长期OMV的蛋白质组并利用OMV进行异源蛋白的递送.[方法]使用透射电镜、动态光散射和质谱学的方法,观察OMV的形态及粒径分布并鉴定蛋白组成.以超折叠绿色荧光蛋白(Superfolded Green Fluorescent Protein,sfGFP)作为货物蛋白来确定OMV蛋白载体.[结果]从细菌培养的指数期中期和末期分别提取的OMV中鉴定到了288个和317个蛋白.这些蛋白分属不同的功能组,包括ABC转运蛋白、鞭毛、双组分系统.相比之下,同时鉴定了全细胞样品,其在指数期中期和末期分别含有1480个和1565个蛋白.我们筛选OMV的蛋白作为候选载体发现了一种属于OmpA家族的蛋白(命名为OmpA24),其能够将sfGFP以融合货物蛋白的形式运载到OMV中.[结论]首次证实V.natriegens能够在指数生长期产生OMV,并展示了第一个不同生长时期OMV和全细胞的蛋白质组鉴定结果.OmpA24是将外源融合货物蛋白呈递到OMV中的有前景的载体.本研究有助于促进V.natriegens在蛋白表达和OMV介导的分泌中的应用.“,”[Background]The fast-growing Gram-negative bacterium Vibrio natriegens is a burgeoning tool in biotechnology.Previous research has mainly focused on developing tools for in vitro and in vivo recombinant protein production using V.natriegens.However,many physiological activities that support fast growth and protein production remain largely uncharacterized.Ubiquitously produced by bacteria,outer membrane vesicles (OMVs) not only carry out important functions but also can serve as a useful delivery tool for vaccine and therapeutics development.[Objective]Characterize the proteomes of OMVs during exponential phase growth and to employ OMVs for heterologous protein delivery.[Methods]Using transmission electron microscopy,dynamic light scattering,and mass spectrometry,we characterized the morphology and size distribution of extracted OMVs and their protein composition.We used the superfolded green fluorescent protein (sfGFP) as cargo to determine OMVs protein carriers.[Results]OMVs of mid-and late-exponential phases cultures contain 288 and 317 proteins,respectively.These proteins belong to multiple functional groups including ABC transporters,flagella and two-component systems.By contrast,we identified 1480 and 1565 proteins in whole cell samples under these two conditions,respectively.We screened OMV proteins for candidate carriers and found an OmpA-family protein that we name OmpA24 could enrich the sfGFP as a protein-fusion cargo in OMVs.[Conclusion]We demonstrate for the first time that V.natriegens can produce OMVs throughout exponential growth and present the first proteomic snapshot of OMVs and related whole cell samples under different growth phases.OmpA24 protein is a promising carrier for delivery of heterologous protein-fusion cargo into OMVs.This study will facilitate the application of V.natriegens in protein expression and OMV-mediated secretion.
其他文献
[背景]乙酰辅酶A乙酰基转移酶(Acetyl Coenzyme A Acyltransferase,Acat)是硫解酶家族的一员,分为Ⅰ型和Ⅱ型,而Ⅱ型作为甲羟戊酸(Mevalonate,MVA)途径的第一个限速酶,其表达水平和催化活性会影响萜类及其衍生物的合成量.[目的]分析Acat Ⅱ型基因的过表达对红冬孢酵母产类胡萝卜素的影响.[方法]从红冬孢酵母YM25235菌株中克隆编码Acat Ⅱ型的基因RKAcat2,将其回转到红冬孢酵母YM25235菌株中,构建一株RKAcat2基因过表达菌株进行分析.[
[背景]细菌可通过脂肪酸代谢途径耦合聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)合成途径实现合成中长链PHA;其拉伸强度、玻璃化温度等加工特性均优于短链PHA,是未来工业化PHA材料的发展方向.[目标]为了获得新的可代谢油类的产PHA细菌,使用3种分离策略从海洋沉积物中分离和鉴定细菌,并评估菌株产PHA的能力.[方法]采集深圳大鹏湾近海沉积物样品;样品通过直接分离,5周连续培养分离,或10周连续提高盐度(3.5%-12.5%)和含油量(1%-10%)富集培养分离,纯化得到菌株;通过1
[背景]中国是农业生产大国,渔林农牧占比庞大.有机农药无论在畜牧业还是水产养殖业都有广泛的应用.有机磷农药(Organophosphorus Pesticide,OP)是应用最广泛的有机农药,具有低毒和不易残留的优点.OP在水体中大量积累可通过生物富集作用间接影响人体健康,由此产生的生殖毒性不容忽视.光合细菌作为环境友好型水体有益菌,部分菌种具有降解有机农药的功能.[目的]自上海海洋大学明湖中分离纯化得到一株光合细菌(编号SPZ).探究其对辛硫磷的耐受程度及降解效果,为养殖水体中有机磷农药的生物降解提供目
[背景]真菌和细菌被认为在多环芳烃污染土壤生物修复过程中发挥协同作用,目前在真实土壤体系中开展真菌-细菌协同降解研究较少.[目的]研究真菌和细菌对不同种类多环芳烃降解的差异及对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用.[方法]选用多环芳烃降解真菌和细菌各一株,在液体纯培养体系下分析它们对不同种类多环芳烃降解的差异,在土壤体系中采用放射性同位素示踪技术研究2种微生物对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用.[结果]供试细菌鞘脂菌NS7能够很好地降解低环种类多环芳烃,以蒽作为唯一碳源时可以将其完全降解,在复合污染条
[背景]粉棒束孢是自然环境中常见的一种昆虫病原真菌,全球广泛分布且寄主多样.然而,棒束孢属许多种形态学特征相似,仅根据经典形态学鉴定容易出现错乱现象.长期以来依据形态特征鉴定为粉棒束孢的菌株,其准确的分类地位出现了越来越多的争议.最近,该属起源被确定是多系发生的.[目的]明确粉棒束孢的分类沿革并探究先前被鉴定为粉棒束孢菌株的准确分类地位.[方法]选取6株先前被鉴定为粉棒束孢的菌株,对其进行经典形态观察,并扩增5个基因位点(nrSSU、nrLSU、TEF、RPB1和RPB2)的基因序列,进行多基因分子系统发
[背景]β-葡萄糖苷酶是一类重要的纤维素分解酶类.目前较多可培养微生物来源的β-葡萄糖苷酶(Bgl)存在热稳定性和酸碱稳定性差及作用范围窄的问题.[目的]从滇金丝猴粪便微生物宏基因组中挖掘新型β-葡萄糖苷基因,异源表达并研究其酶学性质,为食品等领域提供新型酶资源.[方法]从粪便微生物宏基因组出发,扩增和异源表达β-葡萄糖苷酶基因BglRBS_26和BglRBS_9,并进行酶学性质研究.[结果]获得GH1家族重组β-葡萄糖苷酶BglRBS_26和BglRBS_9,分子量分别为60 kD和50 kD.BglR
[背景]小麦/玉米轮作是中国粮食作物主要种植模式之一,目前对小麦/玉米轮作田根际土壤微生物差异变化缺乏全面的了解.[目的]明确小麦/玉米根际土壤微生物差异变化并了解其潜在功能.[方法]以小麦/玉米根际土壤为材料,运用细菌16S rRNA基因和真菌rDNA ITS基因测序,分析小麦/玉米根际土壤微生物多样性.[结果]玉米季微生物丰富度高于小麦季,而多样性无明显差异.放线菌门(Actino bacteria)、变形菌门Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chlor
[背景]高山被孢霉(Mortierella alpina)是一种可积累大量花生四烯酸(Arachidonic Acid,AA)的产油丝状真菌,其所产脂肪酸主要被组装到甘油骨架上以三酰甘油(Triacylglycerol,TAG)形式存在.二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol Acyltransferase,DGAT)是TAG生物合成途径的关键酶,对于高山被孢霉TAG的生产具有重要意义.[目的]通过探究高山被孢霉DGAT2在TAG生物合成方面的功能特点,以期为提高产油真菌的TAG产量及改善TAG
正演模拟作为连接模型和实际地震勘探资料的纽带,对认识复杂介质中地震波传播规律和油气藏开发方案的可行性研究具有十分重要的意义.实际应用中却时常存在边界条件对高角度入射波/掠射波以及瞬逝波吸收效果的不理想等问题,导致虚假反射淹没有效信息,降低模拟数据的信噪比.对此,这里实现了基于Marmousi模型的非分裂复频移完全匹配层(Unsplit complex frequency shifted perfectly matched layer,CFS-NPML)分数阶粘声波正演模拟,结果表明:与完全匹配层(PML)
[背景]烟草黑胫病是由烟草疫霉(Phytophthora parasitica var.nicotianae)引起的真菌性病害,给我国烟叶生产带来了巨大损失.[目的]在美洲大蠊肠道中分离并获得一株对烟草疫霉具有拮抗作用的菌株MC4-2,拟进一步明确该菌株的分类地位、优化发酵条件及对真菌性病害的防治效果.[方法]通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列等方法对菌株MC4-2进行鉴定;以细菌发酵液在波长为600 nm时的OD值为指标,采用单因素和正交试验的方法对菌株MC4-2的发酵培养基和发酵条件