产气荚膜梭菌α毒素的研究进展

作者对产气荚膜梭菌α毒素的组成、理化性质、生物学特性、检测、结构功能、作用机理、分子遗传及其与氨基酸的组成和细胞膜之间的关系等方面的研究进展作了简要综述。     

产气荚膜梭菌α毒素研究进展

α毒素是产气荚膜梭菌的主要毒素和致病因子之一。本文综述了产气荚膜梭菌α毒素的检测，基因的克隆，表达和调控以及毒素的结构与功能等方面的研究进展。     

产气荚膜梭菌β2毒素研究进展

产气荚膜梭菌是引起各种动物坏死性肠炎和肠毒血症的主要病原菌之一,该菌可以产生15种以上的毒素,α、β、ε、ι毒素、肠毒素及β2毒素等被认为是主要致病性毒素,其中β2毒素被推测在该病致病过程中起着重要作用。近年来,国内外对β2毒素的研究正在逐步深入和完善。论文就产气荚膜梭菌β2毒素的分子结构特征、生物学特征、致病性及免疫原性等方面的研究进展进行论述。     

产气荚膜梭菌α毒素研究进展

产气荚膜梭菌 (Clostridium perfringens)α毒素是第一个被赋予酶活性的细菌毒素 ,194 1年Mac Farlane和 Knight将其命名为磷脂酶 C。产气荚膜梭菌是一类革兰氏阳性厌氧粗大杆菌 ,大小 3～4μm× 1～ 1.5μm,分布广泛 ,恶劣时可产生高抵抗力的内生性孢子。该菌产生的外毒素有α、β、γ、δ、ε、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν 12种以及肠毒素 (也称为芽胞相关蛋白 ) ,但主要起作用的是α、β、ε、ι4种。根据细菌产生外毒素的种类差别 ,可将产气荚膜梭菌分成 A、B、C、D、E等 5型。各型菌均可产生α毒素 ,其中以 A型菌产生的最多。毒素…     

产气荚膜梭菌主要毒素生物学活性研究进展

梳理和总结了产气荚膜梭菌的主要毒素种类、生物学活性、致病机制等,为后续的毒素分型、快速检测方法建立以及相关致病机制研究提供参考。     

产气荚膜梭菌α毒素基因工程菌表达产物免疫原性研究

已构建的能表达产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因工程菌株Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）经动物试验证实没有毒性。从ＩＰＴＧ诱导后的工程菌中提取包涵体,再辅以氢氧化铝胶制成抗原,免疫小鼠３０ｄ后,用产气荚膜梭菌强毒株培养物上清及培养菌体攻击,结果免疫鼠能抵抗至少２ＬＤ１００的攻击,证明Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）工程菌株表达产物具有良好的免疫原性。     

产气荚膜梭菌α毒素基因工程菌表达产物的免疫原性研究

已构建的能表达产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因工程菌株Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）经动物试验证实没有毒性。从ＩＰＴＧ诱导后的工程菌中提取包涵体,再辅以氢氧化铝胶制成抗原,免疫小鼠３０ｄ后,用产气荚膜梭菌强毒株培养上清及培养菌体攻击,结果免疫鼠能抵抗至少２ＬＤ１００的攻击,证明Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）工程菌株表达产物具有良好的免疫原性。     

产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因的克隆与核苷酸序列分析

将含产气荚膜梭菌α毒素基因的质粒ｐＫＭＡ１００用限制性核酸内切酶ＢａｍＨＩ和ＨｉｎｄⅢ双酶切,经１．５％琼脂糖凝胶电泳分离、透析袋电洗脱法回收０．９５ｋｂα毒素基因片段,再将载体ｐＥＴ－２８ｂ（＋）用ＢａｍＨＩ和ＨｉｎｄⅢ双酶切,然后将处理好的ｐＥＴ－２８ｂ（＋）与０．９５ｋｂ的α毒素基因片段通过Ｔ４ＤＮＡ连接酶进行粘性末端连接,转化至受体菌ＢＬ２１（ＤＥ３）中。经ＢａｍＨＩ和ＨｉｎｄⅢ双酶切分析和核苷酸序列分析,证明重组质粒ｐＸＥＴＡ１含有产气荚膜梭菌α毒素基因。确定了α毒素基因的全部核苷酸序列,并证明其具有正确的阅读框架。     

产气荚膜梭菌ε毒素及其疫苗研究进展

产气荚膜梭菌病是由产气荚膜梭菌引起的一种重要的人兽共患传染病,可导致山羊、绵羊等动物的肠毒血症或坏死性肠炎,并且可引起动物脑、心、肺和肾组织的水肿.B型和D 型产气荚膜梭菌所产生的ε毒素是引起动物上述病理变化和死亡的重要因素之一.虽然甲醛灭活的毒素疫苗能对动物产生保护性抗体,但是,灭活苗潜在的安全性原因使其在应用上受到限制.因此,基于ε毒素基因的重组疫苗和弱毒疫苗就成为人们研究的目标.     

A型产气荚膜梭菌α-毒素生产发酵工艺

利用全自动机械搅拌发酵罐对A型产气荚膜梭菌α-毒素的生产发酵工艺进行研究。设立温度、pH值和发酵时间3个因素,采用L9(34)正交优化设计方法,确定各因素对A型产气荚膜梭菌α-毒素产毒量的影响程度,并绘制发酵过程细菌生长曲线和产毒曲线。结果显示,pH对细菌的产毒量影响显著(0.01P0.05),发酵时间、温度对细菌产毒量影响不显著(P0.05)。结果表明,pH7.0、发酵温度43℃、发酵时间6 h为A型产气荚膜梭菌α-毒素生产发酵工艺条件。     

产气荚膜梭菌毒素基因分型PCR检测方法的建立及初步应用

建立一种快速鉴别诊断不同型产气荚膜梭菌的PCR检测方法,为动物产气荚膜梭菌病的快速诊断及流行病学调查提供有效的技术手段。克服传统鉴定方法耗时长、费用高的缺点,提高了检测效率。通过对产气荚膜梭菌α毒素、β毒素、ε毒素和ι毒素基因序列分析,利用Premier5.0软件设计并合成了5对特异性引物,建立了针对5种不同型产气荚膜梭菌的PCR鉴别诊断方法。通过反复试验确定了最佳退火温度为53℃。通过灵敏度试验表明,PCR检测方法最低能检测到的DNA浓度α毒素为308pg/μL,β毒素、ε毒素为30.8pg/μL,ι毒素A为0.122pg/μL,ι毒素B为0.05pg/μL。通过特异性试验表明,本方法具有较高的特异性。同时,通过对本方法检测出的阳性样品16S rRNA序列分析发现,与GenBank中的其他产气荚膜梭菌的16S rRNA序列同源性均在98%以上。表明建立的检测方法灵敏度高、特异性强,可以应用于动物产气荚膜梭菌病的实验室诊断。     

抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体基因的表达

将 2种抗 A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体 ( Sc Fv)基因 Sc Fv-2 E3和 Sc Fv-1 A8克隆至表达载体p UC1 1 9、p HOG2 1和 p ET2 0 b中 ,构建了重组质粒 p UC2 E3和 p UC1 A8、p HOG2 E3和 p HOG1 A8、p ET2 E3和 p ET1 A8后 ,分别转化至受体菌 JM1 0 5、JM1 0 9和 BL2 1 ( DE3 )中 ,得到重组菌株 JM1 0 5( p UC2 E3 )和JM1 0 5( p UC1 A8)、JM1 0 9( p HOG2 E3 )和 JM1 0 9( p HOG1 A8)及 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET2 E3 )和 BL2 1 ( DE3 )( p ET1 A8)。 ELISA检测表明 ,经 IPTG诱导后所表达的目的蛋白存在于重组菌株 JM1 0 5( p UC2 E3 )和JM1 0 5( p UC1 A8)及 JM1 0 9( p HOG2 E3 )和 JM1 0 9( p HOG1 A8)的菌培养上清中 ,在重组菌株 BL 2 1 ( DE3 )( p ET2 E3 )和 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET1 A8)的胞周质中检测到了 Sc Fv的存在。 SDS-PAGE和薄层扫描分析表明 ,重组菌株 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET2 E3 )和 BL2 1 ( DE3 ) ( p ET1 A8)的蛋白表达产物分别占菌体可溶性蛋白的 0 .9%和 0 .7%,其大小约为 2 60 0 0 ,且表达的目的蛋白具有中和磷脂酶 C的活性。     

产气荚膜梭菌主要外毒素最新研究进展

产气荚膜梭菌是一种重要的人兽共患病的病原体,可引起人的食物中毒和抗生素相关腹泻.近年来,对产气荚膜梭菌的主要外毒素研究取得了重大进展.本文综述了产气荚膜梭菌主要外毒素的组成、结构、理化性质、作用机理、检测及分子遗传学等方面的研究进展.     

产气荚膜梭菌ε毒素蛋白高效表达体系的构建及其免疫保护性的研究

ε毒素是由B和D型产气荚膜梭菌产生的,能够引起牛、羊肠毒血症,给畜牧业造成巨大的经济损失。本试验将ε毒素基因片段(972 bp)以正确的阅读框架定向连接到pET-28a(+)质粒上,然后将重组质粒导入受体菌株,成功构建重组菌株BL21(DE3)。SDS-PAGE和Western blotting检测结果表明,重组的菌株BL21(DE3)能以包涵体的形式高效表达ε毒素(占菌体总蛋白的32.83%)。在此基础上,用有效剂量0.2 mg包涵体粗提物免疫家兔,抗血清间接ELISA检测结果显示,在第4周抗体效价达到最高值为8.7log2。因此,在本研究中构建的重组菌株BL21(DE3)能高效表达ε毒素,而且该毒素具有较高的免疫保护性。     

产气荚膜梭菌主要致死性毒素的研究进展

产气荚膜梭菌作为危害各国家畜养殖业的主要致病菌之一,受到国内外研究者的普遍关注.产气荚膜梭菌的主要致病因子是菌体产生的外毒素.近年来,国内外对其致病机理进行了深入研究,建立起简便、快速的检测方法,并且在防治手段方面取得了巨大突破.对产气荚膜梭菌的主要致死性毒素类型、致病机理、检测技术及其防治措施等方面的研究进展进行了阐述.     

表达产气荚膜梭菌α—β融合蛋白基因工程菌株的构建

用PCR从含产气荚膜俊菌α毒素基因的质粒pXETA1中护增出α毒素基因，用NcoI和BamHI双酶切该α毒素基因，回收0.95kb的α毒素基因片段，再用NcoI和BamHI双酶切含产气荚膜梭菌β毒素基因质粒pXETB2，与上述回收的α毒素基因片段连接，转化至受体菌BL21（DE3）中。经NcoI、BamHI、NotI酶切反应鉴定和核苷酸序列分析证实，获得了理想重组质粒pXCPAB2，该重组质粒含有α-β融合基因。重组菌株BL21（DE3）（pXCPAB2）经IPTG诱导后，其表达产物经ELISA检测和SDS-PAGE分析，结果表明重组菌株可以高效表达α-β融合蛋白，该融合蛋白占菌体总蛋白的22.14%。用从IPTG诱导的工程菌中提取的包涵体或经甲醛灭活的工程菌制成抗原免疫小鼠，免疫小鼠至少能抵抗2MLD的C型产气荚膜梭菌的攻击。这表明构建的工程菌株BL21（DE3）（pXCPAB2)可以作为预防仔猪红痢基因工程菌苗的候选株。     

产气荚膜梭菌α毒素C末端的三拷贝串联表达与免疫原性分析

本研究旨在获得产气荚膜梭菌α毒素（CPA） C末端（第247－370位氨基酸,CPA_C）三拷贝串联融合蛋白,并评价其免疫原性。对已知的A型产气荚膜梭菌CPA_C编码基因（GenBank登录号：AY823400.1）进行优化设计,以同向串连的方式串联成三拷贝基因（GCPA_C3）,片段之间用柔性氨基酸linker （GGGS）连接,经人工合成后克隆至原核表达载体pET-30a （＋）中进行表达与纯化,获得CPA_C的三拷贝重组蛋白（rCPA_C3）。利用Western blotting方法检测rCPA_C3与A型产气荚膜梭菌毒素抗血清的反应性。将rCPA_C3与Montanide ISA 201佐剂混合乳化制备疫苗,免疫4只健康家兔,检测一免及二免后兔血清的中和抗体效价。在二免21 d后,对家兔经耳缘静脉注射1个家兔最低致死剂量（MLD）的A型产气荚膜梭菌毒素,检测rCPA_C3对家兔的免疫保护效果。结果显示,rCPA_C3主要以包涵体的形式表达,且能与A型产气荚膜梭菌毒素抗血清反应;每毫升的一免抗血清可中和30~50个、二免抗血清可中和70~100个小鼠MLD的A型产气荚膜梭菌毒素。采用1个家兔MLD的A型产气荚膜梭菌毒素攻毒后,对照组家兔100%（4/4）死亡,免疫组得到了100%（4/4）的保护。以上结果说明,rCPA_C3具有良好的免疫原性,为A型产气荚膜梭菌病基因工程疫苗的研制提供了重要的试验数据。     

C型产气荚膜梭菌β毒素基因克隆与核苷酸序列分析

用ＰＣＲ技术,从含Ｃ型产气荚膜梭菌β毒素基因质粒ｐＢ１２中扩增出了０．９５Ｋｂ的β毒素基因,然后用限制性核酸内切酶ＢａｍＨＩ和ＥｃｏＲＩ对其进行双酶切处理,最后将其定向连接在事先经同样内切酶处理的载体ｐＥＴ－２８ｃ（＋）中的相应位点上,转化至受体菌ＢＬ２１（ＤＥ３）中。经ＢａｍＨＩ和ＥｃｏＲＩ双酶切分析和核苷酸序列分析,证明重组质粒ｐＸＥＴＢ２含有产气荚膜梭菌β毒素基因,确定了其全部的核苷酸序列,并且具有正确的阅读框架     

产气荚膜梭菌肠毒素的分子生物学研究进展

产气英膜梭菌(Clostridium perfringens)是一种重要的人兽共患病的病原体,它是一类革兰氏阳性产芽孢的厌氧梭菌,可引起人的食物中毒和肠毒素相关腹泻.近年来,研究人员发现由产气英膜梭菌导致腹泻的主要原因与该菌在芽孢形成过程中产生的一种肠毒素有关.文章重点针对产气英膜梭菌肠毒素的生物学特性和致病机制等方面的研究做一综述.