目的:以大肠埃希菌桶状蛋白组装复合物的核心组分BamA和BamD作为靶点，从甘草提取物中进行抗菌活性成分的筛选，以应对日益严峻的抗生素耐药问题。方法:使用亲和超滤联合高效液相色谱-质谱(high performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS)技术，从甘草提取物中筛选能够与BamA和BamD相互作用的化合物。用荧光定量PCR检测化合物处理后大肠埃希菌外膜蛋白 bamA和 bamD基因表达量的变化，并且利用离体重组系统检测化合物对于β桶状蛋白组装(β-barrel assembly machinery, BAM)复合物整合外膜蛋白功能的影响，最后利用SDS在细菌细胞内的积累情况检测化合物处理过后细菌细胞膜完整性变化。 结果:生物亲和超滤联合HPLC-MS筛选发现18β-甘草次酸可以与BamD发生相互作用，经18β-甘草次酸处理后，大肠埃希菌 bamA基因表达水平升高1.5倍， bamD基因表达水平升高2倍，但是，离体重组系统检测未观察到18β-甘草次酸对BAM复合物的插膜功能具有抑制效果，细胞膜完整性检测实验也未发现18β-甘草次酸对于大肠埃希菌细胞膜的破坏。 结论:以BamA和BamD蛋白作为靶点，建立了使用亲和超滤联合HPLC-MS进行天然产物筛选的方法。筛选得到18β-甘草次酸能够与BamD相互作用并能够影响大肠埃希菌外膜蛋白的表达，故本研究所建立的筛选和实验流程对于以外膜蛋白为靶点的、其他来源的新型抗菌药物的筛选具有良好的借鉴价值，且本研究也提示在筛选过程中，相关靶点的选择对成功筛选到相应的天然产物至关重要。

目的 以革兰阴性菌外膜蛋白折叠辅助因子关键蛋白BamA为靶蛋白,基于生物膜干涉(Biolayer interferometry,BLI)技术建立化合物与BamA蛋白β折叠结构域(BamAβ-barrel)结合活性的评价方法,为建立靶向BamA蛋白的抗革兰阴性菌先导物奠定基础.方法 应用BLI方法检测BamAβ-barrel与已知的阳性化合物darobactin的结合活性.原核表达并纯化带有His标签的大肠埃希菌BamAβ-barrel蛋白,使用表面活性剂LDAO对其进行复性和折叠;使用生物素标记折叠和未折叠蛋白,并结合到超级链霉*亲和素(super streptavidin,SSA)生物传感器,然后检测蛋白与不同浓度的darobactin结合信号的变化,同时做无蛋白或darobactin稀释液对照;空白对照采用未结合生物素化的BamAβ-barrel蛋白的传感器,检测上述系列稀释样品.相应信号采用Steady state analysis方式拟合分析,计算平衡常数(KD)值.结果 成功获得高纯度的折叠状态BamAβ-barrel蛋白,通过BLI技术检测到折叠状态的BamAβ-barrel与阳性化合物darobactin具有良好结合活性且呈现浓度依赖性,R2为0.9998,KD值为(2.2E-06±8.0E-08)M.结论 基于BLI技术成功建立了折叠状态的BamAβ-barrel-化合物结合活性的评价方法,为后续BamA蛋白靶向性抗革兰阴性菌抗生素的发现建立基础.

革兰氏阴性细菌的BAM(β-barrel assembly machinery)系统一般由BamA-E等5个亚基组成,以β-桶状外膜蛋白的结构对细菌的转运和正确折叠中起重要作用.目前对于BAM系统的研究大多集中在大肠杆菌、脑膜炎双球菌等细菌中,而在其他细菌中的相关功能还有待进一步研究.以嗜水气单胞菌为研究对象,首先利用同源重组技术,分别构建完成bamA、bamB、bamD的缺失突变株.尔后,利用SDS-PAGE检测技术对相应突变株差异外膜蛋白进行比较,并对这些差异蛋白进行质谱分析,共鉴定到7个差异蛋白,其中5个为外膜蛋白,2个为位于内膜上的蛋白酶.此外,还通过Western blotting对部分突变株外膜蛋白的表达进行验证.研究结果发现,嗜水气单胞菌BAM系统的突变不仅改变了其外膜蛋白表达,还影响了微生物的蛋白转运进程;且在系统中不同亚基对不同外膜蛋白的转运和表达效果也有所不同,结果提示了嗜水气单胞菌BAM转运系统的不同亚基存在特定外膜蛋白转运的特性.