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细菌外膜蛋白是革兰氏阴性菌与外界环境接触的最前沿,与细菌耐药性密切相关。因而,细菌耐药外膜蛋白的鉴定以及这些耐药外膜蛋白之间相互关系的研究,对于揭示细菌固有耐药机理,设计抑制耐药菌新药,有效控制耐药菌均具有重要的理论和现实意义。
试验首先采用比较蛋白质组学技术路线,通过2—DE结合Western blotting方法,发现氯霉素传代耐药菌和氯霉素应激耐药菌共同变化的差异外膜蛋白为TolC、FadL、OmpT、OmpC、OmpW和LamB以及定位不清楚的Dps;然后利用这些外膜蛋白基因突变体进行最小抑菌浓度和生存率测定等研究,确证了这些外膜蛋白与耐药相关性。这些结果提示,耐药菌高表达的TolC、OmpC、OmpW和OmpT具有正向调节的作用,其中以TolC正向调节作用最显著,可以作为抗体靶向技术的靶标。
进一步对链霉素耐药菌外膜蛋白质组进行了研究。首先采用亚蛋白组学技术发现,大肠杆菌链霉素耐药菌株中外膜蛋白TolC、OmpT和LamB表达上调,FadL、OmpW和定位不明确蛋白Dps表达下调。接着通过测定这些外膜蛋白基因缺失株(△SM—R—O)的最小抑菌浓度和生存率,以确证这些差异蛋白与耐药的相关性。进一步发明了采用外膜蛋白基因缺失株的传代菌株(△SM—R)来研究这些外膜蛋白在耐药过程中的重要程度。结果发现,TolC、FadL和OmpT在对链霉素耐药菌株选择中较其余外膜蛋白作用更重要。最后,采用外膜蛋白基因缺失菌株及其传代菌株通过Western blotting方法,绘制了这些变化蛋白之间相互作用网络调节图,其中TolC在该网络调控中发挥着中心作用。这些研究结果深化了人们对链霉素耐药机理的认识,同时进一步提示起正向调节作用的TolC是抗体靶向作用的良好靶标。
于是我们开展TolC抗体靶向研究。试验采用特异性TolC抗体与Ecoli、耐药Ecoli和△tolC作用后,在含有低浓度抗生素的LB培养基中培养。结果发现,E.coli、耐药Ecoli的生长情况与△tolC基本一致,即它们的生长几乎被完全抑制,而未经抗TolC抗体处理的同样这3种细菌对照组中仅△tolC被完全抑制,其余2组仍生长良好。这些结果说明,特异性TolC抗体配合低浓度抗生素可以有效抑制耐药菌,其效率与相同剂量的抗生素作用于tolC基因缺失株一致,是一种非常有效的控制耐药菌的技术方法,可望发展为治疗抗生素耐药菌新途径。