目的 探索阴沟肠杆菌SHAMU191747所分泌的新型R 型噬菌体尾样细菌素(phage tail-like bacteriocin,PTLB)对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococ-cus aureus,MRSA)的抗菌活性.方法 琼脂平板拮抗试验和肉汤微量发酵试验,检测阴沟肠杆菌SHAMU191747对MRSA的拮抗活性.超高速离心法和密度梯度离心法,制备阴沟肠杆菌SHAMU191747发酵上清液粗提物.使用透射电镜检测粗提物中有无新型R型PTLB.琼脂平板点种法,验证粗提物对MRSA的抗菌活性.采用SDS-PAGE电泳检测新型R型PTLB的分子量.结果 阴沟肠杆菌SHAMU191747分泌新型R型PTLB,对MRSA具有强拮抗效应.新型R型PTLB的分子量约35 ku,能够高效杀伤MR-SA;尾鞘未收缩的功能性分子的物理尺寸为(142.7±4.3)×(13.8±0.6)nm,尾鞘收缩的非功能性分子的物理尺寸为(57.7±1.2)×(20.8±1.5)nm.结论 阴沟肠杆菌SHAMU191747产生的新型R型PTLB能够高效杀伤MRSA,具有开发成新型抗菌药物的潜力,临床应用前景很大.

[目的]枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是在自然界中广泛存在的革兰氏阳性菌,其抗逆性极强,能抑制大多数有害菌的繁殖,是常用的产酶菌,用其生产的蛋白酶、淀粉酶占全球工业酶产量的50％.原噬菌体(prophage)整合在宿主基因组中,可为宿主提供基因和生物学功能,非常具有研究价值.以往,有关B.subtilis原噬菌体的报道主要集中于缺陷型原噬菌体(defective prophage),本研究对一株非缺陷型活性原噬菌体(active prophage)的基因组进行解析,以扩充对非缺陷型原噬菌体的认知.[方法]使用丝裂霉素C从枯草芽孢杆菌中诱导一株噬菌体,命名为Bacillus phage Bsu-yongl(简称 Bsu-yongl).对 Bsu-yongl 进行负染、透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)观察,用Illumina MiSeq测定其基因组序列、综合运用生物信息学工具对其进行基因功能注释和系统进化分析.[结果]Bsu-yong1与PBSX类缺陷型原噬菌体在形态上相似,但Bsu-yong1具有完整的噬菌体基因组,这与缺陷型原噬菌体不同,后者在包装过程中不能正确包裹自身的基因组,而是随机包裹一段宿主染色体.Bsu-yong1基因组全长为43 590 bp,G+C含量为41％,含有62个开放阅读框(open reading frame,ORF),呈模块化分布.Bsu-yong1拥有基因编码 T7SS 效应器 LXG 多态性毒素(T7SS effector LXG polymorphic toxin)、ImmA/IrrE 蛋白和SMI1/KNR4蛋白.前二者为细菌毒素(toxin),后者为抗毒素(antitoxin),toxin-antitoxin是细菌免疫系统重要成员,参与菌间竞争与环境适应.此前,尚未有编码LXG polymorphic toxin的基因在噬菌体中被发现和报道.在基于全基因组比对构建的蛋白谱进化树(proteomic tree)中,Bsu-yong1与噬菌体sv105、rho14、vB_BteM-A9Y聚集形成一个独立的进化支(clade),基因组比对显示它们基因组的复制与调控模块具有高度保守性,它们共享29个核心基因(core gene),均具有PBSX样形态特征.Bsu-yong1与其他噬菌体的进化距离较远.将Bsu-yong1与所有噬菌体进行比对,得到的成对序列比较(pairwise sequence comparison,PASC)最大值为46.72％,小于属边界值(70％).[结论]vB_Bsu-yong1在有尾纲中代表一个新的未知的属;建议构建一个新的科(family),该科由Bsu-yong1与噬菌体sv105、rho14、vB_BteM-A9Y组成.vB_Bsu-yong携带免疫相关基因,它可能有利于宿主在菌间竞争中获胜和适应环境.本研究丰富了噬菌体基因数据库,拓展了对芽孢杆菌活性原噬菌体的认知.

细菌通过其分泌系统将特定的效应蛋白输送到外界环境或进入靶细胞中,从而在细菌和宿主、细菌和微生物群落的相互作用中占据适应性优势.Ⅵ型分泌系统(The type Ⅵ secretion system,T6SS)是革兰氏阴性菌中广泛存在的大分子分泌装置,其结构和功能类似于可收缩的噬菌体尾针样,通过细胞间直接接触将细菌各种酶或毒素效应蛋白转运到原核和真核生物中,从而介导细菌间竞争以及对宿主的致病过程.有些效应蛋白还可通过非接触依赖的方式进入胞外环境来帮助细菌获取稀缺金属离子,并且它们对应激条件下细胞内金属稳态的维持至关重要.这篇综述总结了Ⅵ型分泌系统的结构、组装及其分泌的效应蛋白,并重点阐述了Ⅵ型分泌系统在多种金属离子转运机制中作用的研究进展,有助于理解T6SS在细菌间相互作用和细菌感染过程中发挥的重要作用.