谷氨酸脱氢酶缺失对单核细胞增生李斯特菌生物被膜、毒力以及胞外蛋白表达的影响

分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-06-14 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

王文静 杨丽玉 刘婵娟 赵进 罗勤

摘要： 【目的】探究谷氨酸脱氢酶缺失对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, Lm)生物被膜、毒力以及胞外蛋白表达的影响。【方法】利用微孔板法，检测谷氨酸脱氢酶缺失对Lm生物被膜形成能力的影响；比较野生株、谷氨酸脱氢酶缺失株EGDe∆gdhA以及回复菌株EGDe∆gdhA+pERL3-gdhA的溶血活性以及对棉铃虫幼虫的半数致死量，检测谷氨酸脱氢酶缺失对Lm毒力的影响；利用iTRAQ技术对Lm野生株EGDe与谷氨酸脱氢酶缺失株EGDe∆gdhA的胞外蛋白进行分离与鉴定，并对差异表达蛋白进行生物信息学分析。【结果】与野生株相比，缺失株形成的生物被膜量显著降低（P≤0.01），溶血活性下降，对棉铃虫幼虫的半数致死量上升了1.6倍；蛋白质组学结果显示，缺失谷氨酸脱氢酶后差异性表达的胞外蛋白有62个，其中47个蛋白表达量下调，15个蛋白表达量上调。进一步将这些差异表达蛋白质同COG数据库进行比对以及功能聚类分析，结果显示，这些蛋白质的功能分别属于碳水化合物转运与代谢、核苷酸转运和代谢、能量合成与转运相关、 转录以及细胞膜细胞壁相关蛋白等16个功能类别；其中碳氮代谢以及能量转运相关蛋白数量最多，为24个，占所鉴定出的差异蛋白总量的38.71%。表明谷氨酸脱氢酶是单核细胞增生李斯特菌中碳氮代谢和能量转运中的关键酶。同时，我们发现有3个与细菌粘附以及生物被膜形成相关的蛋白表达量下降。以上结果较好地解释了EGDe∆gdhA在基础培养基中生长缓慢和生物量显著性下降，以及生物被膜形成能力降低的现象。【结论】谷氨酸脱氢酶在单核细胞增生李斯特菌生物被膜、毒力以及胞外蛋白表达方面有重要作用。

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