论文部分内容阅读
乳酸菌是存在于胃肠道中的益生菌群,在肠道黏附和免疫调节等方面发挥重要作用。而黏液结合蛋白(Mucus-binding protein,MUB)作为乳酸菌细胞壁上重要的表面因子,在乳酸菌发挥益生过程中起到了关键作用。本研究将嗜酸乳杆菌ATCC4356的黏液结合蛋白mub基因克隆到pET-32a载体中,构建重组大肠杆菌菌株E-mub。测定MUB蛋白的二级结构,并研究了在模拟胃肠液环境下其对细菌肠道黏附的影响和免疫调节作用,通过转录组测序技术探究了MUB蛋白的免疫机制。其结果如下:
1.重组E-mub菌株在大肠杆菌中可溶性表达。通过SWISS-MODEL的蛋白质同源性建模结构预测了结构域MucB1和MucB2之间的相似程度。序列比较和二级结构预测揭示了MUB-RVI和MUB-RV以及MUB-R5重复子之间的相似性。用红外、拉曼光谱法测定MUB蛋白的二级结构。结果表明β-折叠和β-转角占二级结构中最大比例。
2.通过扫描电镜观察嗜酸乳杆菌形态变化,发现MUB可以促进嗜酸乳杆菌的膜状形态的聚集和形成。因而乳酸菌将对肠上皮形成更大范围的黏附,并且在一定程度上可以增加停留时间。模拟胃肠液环境下,嗜酸乳杆菌的黏附率明显下降。而MUB蛋白调节并补偿了在胃肠环境中乳酸菌表面蛋白的减少和破坏,从而提高嗜酸乳杆菌的存活率。
3.细胞黏附排斥,竞争和置换实验评估MUB对金黄色葡萄球菌的黏附抑制影响。在竞争实验中发现MUB在对肠道致病菌的黏附抑制最有效,抑制率达到33%和62%。这表明MUB蛋白和金黄色葡萄球菌可能通过与细胞表面受体结合而相互竞争,并且在高浓度蛋白质的抑制作用相对较大。
4.不同浓度的MUB蛋白可以降低IL-1β的表达并促进IL-10分泌,在一定程度上可以促进免疫调节,减少炎症。此外,MUB可通过TLR4信号通路触发免疫调节和肠道保护,并抑制MAPK途径的激活。
5.通过RNA-seq技术对用LPS诱导组和MUB蛋白处理组的细胞进行了测序分析。筛选出参与细胞免疫、生物调节和其他相关的基因,并探究了LPS诱导前后的基因表达差异和调节过程。主要从p53、Jak-STAT、细胞因子-受体相互作用的途径和生物调节相关基因等方面,来探讨MUB蛋白对LPS刺激的巨噬细胞生物反应的机制,这也为研究MUB蛋白在免疫及生物学功能作用机理提供参考。
1.重组E-mub菌株在大肠杆菌中可溶性表达。通过SWISS-MODEL的蛋白质同源性建模结构预测了结构域MucB1和MucB2之间的相似程度。序列比较和二级结构预测揭示了MUB-RVI和MUB-RV以及MUB-R5重复子之间的相似性。用红外、拉曼光谱法测定MUB蛋白的二级结构。结果表明β-折叠和β-转角占二级结构中最大比例。
2.通过扫描电镜观察嗜酸乳杆菌形态变化,发现MUB可以促进嗜酸乳杆菌的膜状形态的聚集和形成。因而乳酸菌将对肠上皮形成更大范围的黏附,并且在一定程度上可以增加停留时间。模拟胃肠液环境下,嗜酸乳杆菌的黏附率明显下降。而MUB蛋白调节并补偿了在胃肠环境中乳酸菌表面蛋白的减少和破坏,从而提高嗜酸乳杆菌的存活率。
3.细胞黏附排斥,竞争和置换实验评估MUB对金黄色葡萄球菌的黏附抑制影响。在竞争实验中发现MUB在对肠道致病菌的黏附抑制最有效,抑制率达到33%和62%。这表明MUB蛋白和金黄色葡萄球菌可能通过与细胞表面受体结合而相互竞争,并且在高浓度蛋白质的抑制作用相对较大。
4.不同浓度的MUB蛋白可以降低IL-1β的表达并促进IL-10分泌,在一定程度上可以促进免疫调节,减少炎症。此外,MUB可通过TLR4信号通路触发免疫调节和肠道保护,并抑制MAPK途径的激活。
5.通过RNA-seq技术对用LPS诱导组和MUB蛋白处理组的细胞进行了测序分析。筛选出参与细胞免疫、生物调节和其他相关的基因,并探究了LPS诱导前后的基因表达差异和调节过程。主要从p53、Jak-STAT、细胞因子-受体相互作用的途径和生物调节相关基因等方面,来探讨MUB蛋白对LPS刺激的巨噬细胞生物反应的机制,这也为研究MUB蛋白在免疫及生物学功能作用机理提供参考。