国际口腔医学杂志 ›› 2016, Vol. 43 ›› Issue (5): 519-523.doi: 10.7518/gjkq.2016.05.007

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变异链球菌自诱导物2信号分子的体外合成与活性检测

张鹰 李明勇 霍丽 孟媛   

  1. 解放军第451医院口腔科 西安 710054
  • 收稿日期:2015-11-12 修回日期:2016-06-16 出版日期:2016-09-01 发布日期:2016-09-01
  • 通讯作者: 李明勇,副主任医师,博士,Email:yfy1114@163.com
  • 作者简介:张鹰,主治医师,博士,Email:naotaka@sohu.com

Biosynthesis of autoinducer-2 and determination of its bioactivity in vitro

Zhang Ying, Li Mingyong, Huo Li, Meng Yuan   

  1. Dept. of Stomatology, The 451st Hospital of People’s Liberation Army, Xi’an 710054, China
  • Received:2015-11-12 Revised:2016-06-16 Online:2016-09-01 Published:2016-09-01

摘要: 目的 利用分子生物学的相关技术体外合成具有良好生物学活性的自诱导物2(AI-2)信号分子,为进一步研究S-核糖高半胱氨酸裂解酶(LuxS)/AI-2信号系统对于变异链球菌和口腔生物膜的致病性、耐药性的调节机制奠定基础。方法 构建稳定高效的LuxS和S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(Pfs)原核表达载体,异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导表达目的蛋白,并进行镍柱层析分离纯化与鉴定。利用纯化表达的LuxS蛋白和Pfs蛋白体外合成AI-2信号分子,以哈维氏弧菌菌株BB170作为报告菌株,通过生物发光效应检测体外合成的变异链球菌AI-2信号分子的生物活性,并以此间接检测LuxS蛋白和Pfs蛋白的生物学活性。结果 体外合成的AI-2可诱导哈维氏弧菌菌株BB170强烈发光。以变异链球菌UA159标准株菌液中自然生成的AI-2为对照,体外合成AI-2诱导发光效果强于菌液。结论 体外合成的AI-2具有良好的生物学活性,获得了高效表达、可溶性的LuxS和Pfs重组蛋白。

关键词: 变异链球菌, 密度感应系统, 自诱导物2, S-核糖高半胱氨酸裂解酶蛋白

Abstract: Objective This study aimed to produce bioactive autoinducer-2(AI-2) in vitro via molecular biological techniques, as well as provide a basis for further study on the cariogenic virulence regulation mechanism of AI-2 in Streptococcus mutans. Methods Effective prokaryotic recombinant systems for the expression and purification of S-ribosylhomocysteinase(LuxS) and S-adenosylhomocysteine nucleosidase(Pfs) proteins were constructed. After induction by isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside, expressing products were purified with the Ni-NTA spin column. AI-2, which is an informational molecule in quorum sensing, was produced in vitro using purified LuxS and Pfs. The bioactivity of AI-2 was tested by Vibrio harveyi BB170 luminescence bioassay, which indirectly proved the bioactivities of purified LuxS and Pfs. Results AI-2 produced in vitro could significantly induce the luminescence of Vibrio harveyi. Furthermore, its luminous intensity was much higher than that induced by the AI-2 produced naturally by a bacterial colony of Streptococcus mutans UA159. Conclusion An efficient expression system for soluble recombinant proteins of LuxS and Pfs was established. The highly active AI-2 was manufactured, which could provide essential materials for further research.

Key words: Streptococcus mutans, quorum sensing, autoinducer-2, S-ribosyl homocysteinase

中图分类号: 

  • R 37
[1] 龚涛,李雨庆,周学东. 变异链球菌糖转运及其调控机制的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2022, 49(5): 506-510.
[2] 李姗姗,杨芳. 变异链球菌与白色念珠菌相互作用在龋病发生中的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2022, 49(4): 392-396.
[3] 王静,王艳,王川东,黄睿洁,田燕,胡玮,邹静. 甘草及其提取物在防治口腔感染相关疾病中的应用[J]. 国际口腔医学杂志, 2018, 45(5): 546-552.
[4] 盖阔, 郝丽英, 蒋丽. 应用原子力显微镜对口腔变异链球菌黏附机制的研究[J]. 国际口腔医学杂志, 2017, 44(3): 320-324.
[5] 刘琨,侯本祥. 粪肠球菌和变异链球菌脂磷壁酸的生物学活性[J]. 国际口腔医学杂志, 2017, 44(1): 118-124.
[6] 刘诗雨,何金枝,李明云. 白假丝酵母菌与龋病的相关性及其致龋机制[J]. 国际口腔医学杂志, 2017, 44(1): 103-107.
[7] 赵兴福,江山,黄晓晶,闫福华. 变异链球菌临床株表面相关蛋白表达差异的初步分析[J]. 国际口腔医学杂志, 2016, 43(3): 273-277.
[8] 王一舟,张雅琪,牛雪微,张志民. 变异链球菌groi>E操纵子及其表达与调控[J]. 国际口腔医学杂志, 2016, 43(3): 348-351.
[9] 石晶,闫征斌,侯景秋,彭惠. 无托槽隐形矫治与传统固定矫治对牙周变异链球菌和牙龈卟啉单胞菌的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 2016, 43(2): 151-154.
[10] 刘奕1 费伟1 王丽娜2 张思宇3 王艳君1 吴红崑4. 十肽对变异链球菌生物膜生长和结构影响的实验研究[J]. 国际口腔医学杂志, 2015, 42(4): 401-405.
[11] 宋颖 邹玲. 胶原层粘连结合蛋白的结构和功能及防治策略[J]. 国际口腔医学杂志, 2015, 42(4): 466-470.
[12] 张剑英 凌均棨. 表面蛋白抗原P及其在变异链球菌生物膜形成中的作用[J]. 国际口腔医学杂志, 2015, 42(1): 111-113.
[13] 方力 刘源 杨燃 邹静. 树脂充填前后唾液中变异链球菌的变化[J]. 国际口腔医学杂志, 2015, 42(1): 28-30.
[14] 黄萍 万呼春 何永红. 应激状态下的变异链球菌差异蛋白组学[J]. 国际口腔医学杂志, 2014, 41(1): 92-96.
[15] 杨宁宁 何奎芳. 口腔链球菌表面蛋白抗原Ⅰ/Ⅱ的三维结构和相关功能[J]. 国际口腔医学杂志, 2013, 40(5): 670-673.
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[1] 张京剧. 青年期至中年期颅面复合体变化的头影测量研究[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[2] 刘玲. 镍铬合金中铍对可铸造性和陶瓷金属结合力的影响[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[3] 王昆润. 在种植体上制作固定义齿以后下颌骨密度的动态变化[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[4] 王昆润. 重型颌面部炎症死亡和康复病例的实验室检查指标比较[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(06): .
[5] 逄键梁. 两例外胚层发育不良儿童骨内植入种植体后牙槽骨生长情况[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(05): .
[6] 温秀杰. 氟化物对牙本质脱矿抑制作用的体外实验研究[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(05): .
[7] 杨春惠. 耳颞神经在颞颌关节周围的分布[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(04): .
[8] 王昆润. 牙周炎加重期应选用何种抗生素[J]. 国际口腔医学杂志, 1999, 26(04): .
[9] 杨儒壮 孙宏晨 欧阳喈. 纳米级高分子支架材料在组织工程中的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2004, 31(02): 126 -128 .
[10] 严超然,李龙江. 肿瘤靶向药物载体系统的研究进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2008, 35(S1): .