2022, 62(7):2498-2508.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20210714CSTR: 32112.14.j.AMS.20210714
摘要:细菌素是一类由细菌核糖体合成的抗菌肽,是产生菌获得生存优势的重要手段。与大多数线性细菌素不同,环状细菌素具有N端和C端共价连接的特殊结构。这种环状结构赋予环状细菌素良好的耐热性、广泛的pH适应性和抗蛋白酶降解能力,在食品防腐和对治耐药性细菌领域表现出巨大的应用潜能。通过对已发现的环状细菌素结构分析发现,相对于一级结构,其三级结构的相似性更高,可以作为环状细菌素归类的依据。环状细菌素的生物合成机制尚不清楚,但其环化机制是最具价值的研究热点,可为其他一些肽类物质的合成提供支架,从而提高应用潜能。环状细菌素抑菌机制主要是在目标菌株的细胞膜上穿孔,使胞内物质外流,进而导致目标细菌死亡。其有类似于抗生素的抑菌活性和有别于抗生素的抑菌机制,为治疗日益严重的耐药性病原菌提供了可靠备选资源。本文综述了环状细菌素的构效关系、生物合成和抑菌机制方面的研究进展,希望能够对环状细菌素的深入研究和应用提供有价值的参考。
2023, 63(9):3482-3499.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20230219CSTR: 32112.14.j.AMS.20230219
摘要:肠道菌群稳态对维护人体的健康具有至关重要的作用。作为肠道天然微生物群守卫兵,益生菌参与改善体内微生态平衡。乳杆菌(Lactobacillus)是一种肠道益生菌的代表,其合成的胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)既可通过增益肠道内其他益生菌的生长来优化肠道微生态,还具有抗肿瘤、抗氧化、降胆固醇、降血压和增强机体免疫力等益生功能。本文对近年来乳杆菌胞外多糖的遗传、生物学活性、构效关系等方面的研究进展,进行综述和展望。
2024, 64(11):4440-4454.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240378CSTR: 32112.14.j.AMS.20240378
摘要:【目的】 在原核生物基因表达过程中,由于转录本mRNA半衰期较短,其抗降解能力和招募核糖体启动翻译反应的能力对基因表达的影响显著。然而mRNA在其5′端存在多个功能区域,可以影响其半衰期的长短进而影响目的基因的表达,其中主要包括:Shine-Dalgarno (SD)序列以及其上下游的核糖体“等候”位点(translational standby site, TSS)、N端部分编码序列(N-terminal coding sequence, NCS)。各区域由于其自身和跨区域的结构差异会影响基因表达,因此解析各功能区域的构效关系至关重要。【方法】 采用引物延伸测序(SHAPE-seq)技术,以大肠杆菌为宿主解析了7种结构不同的5′mRNA胞内的结构特点,采集了其调控下mRNA丰度以及蛋白表达量。【结果】 发现非结构化的NCS调控下mRNA丰度和蛋白量分别提高了10倍、19倍;形成二级结构茎长为10 nt的TSS有利于提高mRNA丰度;SD序列被包裹形成二级结构时会影响其介导的翻译起始效率(蛋白表达下降10%);上述较优的TSS和NCS的组合调控下,mRNA丰度和蛋白量显著提高(11倍、60倍)。【结论】 本研究解析了5′mRNA各区域有利于原核生物基因表达的结构特征,初步建立了各功能区域的构效关系,为工业微生物目标基因表达提供了新型调控元件。