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溶葡球菌酶和万古霉素共递释可注射水凝胶的构建及防治假体感染的研究

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溶葡球菌酶和万古霉素共递释可注射水凝胶的构建及防治假体感染的...

作者：徐一川南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景:随着人口老龄化和人们对生活水平质量要求的提高,关节置换手术呈现逐年递增的趋势,然而关节假体植入一直面临一个巨大的挑战就是关节假体感染(Prosthetic joint infection,PJI)。目前治疗关节假体感染的常规方案是二次翻修手... 详细信息

研究背景:随着人口老龄化和人们对生活水平质量要求的提高,关节置换手术呈现逐年递增的趋势,然而关节假体植入一直面临一个巨大的挑战就是关节假体感染(Prosthetic joint infection,PJI)。目前治疗关节假体感染的常规方案是二次翻修手术和长期使用抗生素,给患者带来了极大的生理痛苦的经济负担。假体感染难治的关键在于假体表面生物膜的形成,这种复杂的立体菌落结构使全身使用抗生素难以在其内部达到有效浓度,并可促进耐药菌的形成。目前越来越多的生物替代材料被用来防治假体感染,但仍缺乏一种安全高效的治疗方式来解决已形成成熟生物膜的顽固性PJI。明胶是一种水溶性的生物可降解高分子材料,降解产物不产生炎症反应,对其进行化学修饰,构建基于明胶的可注射原位组装的水凝胶可作为一种功能强大的药物递释系统。目的:合成一种可递释万古霉素和溶葡球菌酶的水凝胶,初步验证其表征及其体内、外抗菌性能。材料和方法:利用明胶与N-琥珀酰亚胺基3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯反应合成含有活性吡啶基二硫键基团的吡啶基二硫基明胶(GelSSPy),并与四臂巯基聚乙二醇(4-Arm-PEG-SH)经由二硫键的形成而原位形成交联的聚乙二醇二硫明胶水凝胶(GelSSPEG hydrogels)。构建可注射万古霉素和溶葡球菌酶共递释水凝胶,分析其物理性能及生物相容性。在钛片表面构建金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)和大肠杆菌的生物膜模型,观测载药水凝胶在体外裂解生物膜和抑制生物膜形成的能力,并观察抑菌环、及抗浮游菌的能力。最后构建大鼠和小鼠体内胫骨感染模型,通过X线、MRI等方法评估载药水凝胶的体内抗感染能力。结果:本课题成功合成了具有原位交联能力且可负载药物的可注射水凝胶,其具有较好的生物相容性,可在体内稳定存在,并在一定时间内可降解并被组织吸收。体外实验证明,载有万古霉素和溶葡球菌酶的水凝胶具有一定抑制生物膜形成和裂解生物膜的能力,并可抑制浮游菌生长。本课题成功构建大鼠及小鼠的胫骨感染模型并验证,使用载有万古霉素和溶葡球菌酶的水凝胶治疗6周后观察到有一定的抗感染能力。结论:在明胶的基础上合成的具有原位交联能力的可注射GelSSPEG水凝胶有较好的生物相容性,在其上载释万古霉素和溶菌酶具有抑制金黄色葡萄球菌、MRSA形成生物膜和细菌繁殖的能力,有望成为防治PJI的局部注射用药。

关键词：关节假体感染水凝胶生物膜万古霉素溶葡球菌酶

从Staphylococcus simulans消除含有溶葡球菌酶基因质粒的研究

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生物化学杂志 1993年第1期9卷 11-18页

作者：周润琦陈石根 Recsei A.Paul 复旦大学上海200433 纽约市公共卫生研究所

溶葡球菌酶是Staphylococcus simulans分泌的能分解葡萄球菌的酶,它的基因位于一个约40kb的质粒DNA上。为了探索用高拷贝质粒取代原有的质粒的可能性,本文首先进行了从该菌株中消除含有溶葡球菌酶基因质粒的实验研究,获得了相应的“消... 详细信息

溶葡球菌酶是Staphylococcus simulans分泌的能分解葡萄球菌的酶,它的基因位于一个约40kb的质粒DNA上。为了探索用高拷贝质粒取代原有的质粒的可能性,本文首先进行了从该菌株中消除含有溶葡球菌酶基因质粒的实验研究,获得了相应的“消除”菌株。根据对目的菌株和原始菌株的比较分析,包括细胞蛋白质的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,Western blot分析,质粒DNA的琼脂糖胶电泳、Southern Blot分析,质粒DNA的限制性内切核酸酶酶切分析以及对溶葡球菌酶作用敏感性的分析,都表明该目的菌株确系Staphylococcus simulans的衍生菌株,只是清除了其中含有溶葡球菌酶基因的质粒。在此基础上,本文也进行了转化实验。

关键词：溶葡球菌酶基因葡萄球菌

基于转录组测序研究金黄色葡萄球菌耐受溶葡球菌酶的调控机制

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基于转录组测序研究金黄色葡萄球菌耐受溶葡球菌酶的调控机制

作者：韩晶陕西科技大学

学位级别：硕士

金黄色葡萄球菌是常见的食源性致病菌,近年来不断出现的新型耐药菌株是对食品安全领域的一大挑战。溶葡球菌酶是一种可高效杀灭金黄色葡萄球菌普通菌株及耐药菌株的肽聚糖水解酶,但是研究发现金黄色葡萄球菌可依赖特定生长阶段耐受溶葡... 详细信息

金黄色葡萄球菌是常见的食源性致病菌,近年来不断出现的新型耐药菌株是对食品安全领域的一大挑战。溶葡球菌酶是一种可高效杀灭金黄色葡萄球菌普通菌株及耐药菌株的肽聚糖水解酶,但是研究发现金黄色葡萄球菌可依赖特定生长阶段耐受溶葡球菌酶的现象。这一现象与壁磷壁酸有关,壁磷壁酸缺陷型菌株在不同生长阶段始终对溶葡球菌酶高度敏感。进一步研究发现,指数后期的金黄色葡萄球菌含有更多的壁磷壁酸。为探究这一生理特征变化的调控机制,本研究通过转录组测序技术比对金黄色葡萄球菌不同生长阶段的转录本信息,经过差异基因筛选、GO富集、KEGG富集等分析手段,找到58个可能参与壁磷壁酸合成与代谢途径的调控因子,涉及两组分调节系统SaeS/R、MarR家族转录调控因子、磷酸ABC转运蛋白基因簇等。为进一步了解与菌体耐受溶葡球菌酶相关的其它因素,本研究分析了细胞壁其它组分以及生物被膜的合成通路随菌体生长阶段的变化,发现在金黄色葡萄球菌的生长后期,肽聚糖合成减缓,乙酰化修饰增强;与生物被膜形成相关的多种黏附因子、粘附蛋白、致病毒力蛋白的合成量显著升高。这些变化可能阻碍溶葡球菌酶与肽聚糖的结合。此外,膜磷壁酸、赖氨酰磷脂酰甘油和荚膜多糖在菌体生长后期带有更多负电荷,可能与生理条件下带正电的溶葡球菌酶发生结合,阻止溶葡球菌酶对肽聚糖进行水解。本文着力于探讨金黄色葡萄球菌依赖生长阶段耐受溶葡球菌酶的问题,分析了金黄色葡萄球菌在生长过程中生理生化特征的动态变化,以及壁磷壁酸和其他可能参与菌株耐受溶葡球菌酶机制的细胞表面主要组分的合成与代谢通路调节变化,为耐药性的抑制及高效抗菌剂的开发提供理论支持和参考。

关键词：金黄色葡萄球菌溶葡球菌酶壁磷壁酸细胞壁转录组测序

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溶葡球菌酶研究进展

中国生化药物杂志 2005年第6期26卷 372-374页

作者：杨信怡游雪甫蒋建东中国医学科学院中国协和医科大学医药生物技术研究所北京100050

溶葡球菌酶是一种最初从模仿葡萄球菌培养物中分离的含Zn2+金属蛋白酶,具有潜在的抗葡萄球菌药用价值。此文综述了溶葡球菌酶在理化性质、酶学性质、细菌生理学功能、抗菌作用机制、基因克隆与表达以及药效学活性等领域的研究进展,并结... 详细信息

溶葡球菌酶是一种最初从模仿葡萄球菌培养物中分离的含Zn2+金属蛋白酶,具有潜在的抗葡萄球菌药用价值。此文综述了溶葡球菌酶在理化性质、酶学性质、细菌生理学功能、抗菌作用机制、基因克隆与表达以及药效学活性等领域的研究进展,并结合溶葡球菌酶的研究现状对其发展趋势进行展望。

关键词：溶葡球菌酶金属蛋白酶内切肽酶模仿葡萄球菌

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溶葡球菌酶的发酵生产

复旦学报（自然科学版） 1991年第3期30卷 293-296页

作者：周润琦张培德阎栋材潘敏陈石根复旦学报生物化学系上海市职工医学院

用溶葡球菌酶基因的克隆菌株枯草杆菌Bacillus subtilis 0044作为生产菌,研究了该菌的生长和产酶条件。结果表明:该菌株能利用国产廉价培养基有效地合成和分泌溶葡球菌酶,产量达200mg/L培养液;添加抗菌素能维持质粒的稳定及保证溶葡球... 详细信息

用溶葡球菌酶基因的克隆菌株枯草杆菌Bacillus subtilis 0044作为生产菌,研究了该菌的生长和产酶条件。结果表明:该菌株能利用国产廉价培养基有效地合成和分泌溶葡球菌酶,产量达200mg/L培养液;添加抗菌素能维持质粒的稳定及保证溶葡球菌酶的产量;添加表面活性剂Tween-80可使酶产量提高20%～40%;产酶高峰期为12～15h,16 h以后,溶葡球菌酶产量迅速下降,这种产量下降的现象似与蛋白酶活性的升高有关;在适宜时期添加葡萄糖,可使产酶高峰期延长。

关键词：溶葡球菌酶抗菌素发酵葡萄糖

一种适合于溶葡球菌酶发酵生产和分离纯化的半合成培养基的建立

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复旦学报（自然科学版） 1996年第2期35卷 157-162页

作者：张培德夏晴陈石根复旦大学生物化学系

利用含溶葡球菌酶基因的枯草芽孢杆菌（ＢＲ１５１）转化子进行半合成培养基的发酵试验，结果表明：该半合成培养基适合于枯草芽孢杆菌生长，色素极微．半合成培养基蛋白总量是ＦＤ培养基的１／２４．用半合成培养基摇瓶发酵１４ｈ后，... 详细信息

利用含溶葡球菌酶基因的枯草芽孢杆菌（ＢＲ１５１）转化子进行半合成培养基的发酵试验，结果表明：该半合成培养基适合于枯草芽孢杆菌生长，色素极微．半合成培养基蛋白总量是ＦＤ培养基的１／２４．用半合成培养基摇瓶发酵１４ｈ后，产酶量在（３７０±２６）ｍｇ／Ｌ．表明该培养基将有利于溶葡球菌酶的分离纯化，是溶葡球菌酶发酵生产的一个理想培养基．

关键词：半合成培养基枯草芽孢杆菌溶葡球菌酶发酵

ACS Nano:溶葡球菌酶微球实现耐药金黄色葡萄球菌肺炎的靶向治疗和预防

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中华医学信息导报 2021年第21期36卷 10-10页

作者：林秀慧朱俊俊不详

本刊讯溶葡球菌酶在体内及体外均显示出对葡萄球菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株的杀菌能力,同时也可以有效地破坏生物膜,是一种非常有潜力的抗菌药物。基于此,浙江大学医学院附属第二医院周民和徐峰教授课题组联合新加坡国... 详细信息

本刊讯溶葡球菌酶在体内及体外均显示出对葡萄球菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株的杀菌能力,同时也可以有效地破坏生物膜,是一种非常有潜力的抗菌药物。基于此,浙江大学医学院附属第二医院周民和徐峰教授课题组联合新加坡国立大学陈小元教授于10月26日在ACS Nano上发表文章"Lung Targeting Lysostaphin Microspheres for Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Pneumonia Treatment and Prevention"。

关键词：溶葡球菌酶新加坡国立大学杀菌能力抗菌药物 ACS

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产溶葡球菌酶工程菌的发酵工艺

药物生物技术 1995年第1期2卷 5-9页

作者：李宗林王磊复旦大学遗传所

对溶葡球菌酶生产菌ＢａｃｉｌｌｕｓＳｕｂｔｉｌｉｓ－００４１的发酵条件和工艺作了进一步研究和改进，该菌的摇瓶产酶可达５５０ｕ／ｍｌ，在５Ｌ自动发酵罐上达６８０ｕ／ｍｌ，且发酵周期大大缩短，仅５～６小时，发酵产率比原工... 详细信息

对溶葡球菌酶生产菌ＢａｃｉｌｌｕｓＳｕｂｔｉｌｉｓ－００４１的发酵条件和工艺作了进一步研究和改进，该菌的摇瓶产酶可达５５０ｕ／ｍｌ，在５Ｌ自动发酵罐上达６８０ｕ／ｍｌ，且发酵周期大大缩短，仅５～６小时，发酵产率比原工艺提高一倍以上。滚工艺全部使用国产常用原料，为产业化生产提供便利。在研究中发现溶解氧对培养过程非常重要；ｐＨ对产酶没有明显影响；发酵中期流加葡萄糖可抑制蛋白酶对产物酶的降解作用。

关键词：溶葡球菌酶发酵溶解氧工程菌

用壳聚糖替代Sepharose 4B固定相关配体纯化酶的研究

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工业微生物 2002年第1期32卷 19-22页

作者：周毅彬张培德复旦大学生物化学系上海200433

采用壳聚糖固定酶作用的特定底物 (菌体细胞 ) ,并用戊二醛交联制备成酶的亲和吸附剂。采用该吸附剂纯化溶葡球菌酶的研究表明 ,经一步纯化可提高纯度 4倍 ,酶活性回收大于70 %。SDS PAGE的电泳结果显示 ,产品基本上达到了标准酶的纯度... 详细信息

采用壳聚糖固定酶作用的特定底物 (菌体细胞 ) ,并用戊二醛交联制备成酶的亲和吸附剂。采用该吸附剂纯化溶葡球菌酶的研究表明 ,经一步纯化可提高纯度 4倍 ,酶活性回收大于70 %。SDS PAGE的电泳结果显示 ,产品基本上达到了标准酶的纯度。同时表明该吸附剂没有非特异性吸附。由载体壳聚糖替代Sepharose 4B制备的吸附剂具有简单、快速、较高收得率和操作安全等优点 ,适用于特定酶或基因工程产品的分离纯化。

关键词：壳聚糖固定化金黄色葡萄球菌溶葡球菌酶溶菌酶配体