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类脂A是革兰氏阴性菌细胞外膜外侧脂多糖(LPS)的重要组成部分,其结构对于维持外膜渗透性具有重要作用,也是脂多糖的生物活性中心,可被宿主细胞的TLR4/MD-2受体识别,激活胞内信号转导途径,引发炎性细胞因子的释放。类脂A分子的精细结构与炎性因子释放量密切相关。某些结构类脂A可在激活Th1型免疫反应的同时不引起严重的炎症反应,因此可作为疫苗佐剂,增强免疫反应。本课题通过染色体基因敲除和整合构建了一系列能够合成不同结构类脂A分子的大肠杆菌。具体研究结果如下:(1)利用染色体基因敲除方法,在野生型大肠杆菌W3110中敲除lacI基因,构建了一株可用于大肠杆菌染色体整合基因组成型表达的出发菌株HW000;在HW000菌株基础上,利用外源基因染色体整合表达的方法,在lacZ位置插入表达来自弗朗西斯菌的lpxE基因,构建了HW001菌株,通过TLC及ESI/MS鉴定,该菌株可合成单一的MPLA结构;在HW001菌株基础上,利用染色体基因敲除方法,敲除了类脂A合成基因lpxM,构建了HW002菌株,通过TLC及ESI/MS鉴定,该菌株可合成单一的M-MPLA结构;(2)在HW000菌株染色体的lacZ位置,整合串联表达pagL-lpxE、lpxE-SepagP和pagL-lpxE-SepagP,分别构建了HW003、HW004和HW005菌株,其中pagL和SepagP基因均来自沙门氏菌,通过TLC及ESI/MS鉴定,HW003、HW004和HW005菌株中的类脂A结构均发生了相应的改变,可分别合成L-MPLA、P-MPLA和LP-MPLA结构;(3)在HW001和HW002菌株中敲除了庚糖基转移酶编码基因waaC和waaF,分别构建了HW006和HW007菌株,通过SDS-PAGE验证,两株菌均能合成Kdo2-类脂A;(4)类脂A结构的改变对大肠杆菌生长速度和细胞表面疏水性没有影响,但HW001、HW002、HW004和HW005菌株的外膜渗透性增强;HW006和HW007菌株的生长速度与W3110相比明显变慢;(5)提取纯化了HW001、HW002、HW003、HW004和HW005菌株的LPS,所有菌株的LPS刺激RAW264.7细胞产生的IL-6和TNF-α的量都显著降低,其中,HW002菌株LPS刺激产生的IL-6和TNF-α含量最低。结果表明类脂A的精细结构在LPS免疫功能中起着重要作用。