单增李斯特氏菌及副溶血性弧菌适配体的结合机制与应用研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lftobto
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
适配体是功能性的单链非编码DNA、RNA及其衍生物,可通过形成包括茎环、发夹和G-四链体在内的多种二级结构,以高亲和力和特异性识别、结合靶标,具有稳定性好、成本低、保质期长和易于修饰等独特优势。本研究拟在国内外有关寡核苷酸适配体的研究基础上,以本课题组筛选得到的单核细胞增生李斯特氏菌和副溶血性弧菌的适配体为原始序列,通过剪裁、修饰等手段对序列进行优化,以期得到亲和力、特异性和稳定性得到改良的适配体序列。并探讨适配体构象与其亲和力的内在关系,对其与靶标的结合机制进行深入探究。在此基础上利用适配体特异性识别模式,结合三价DNA过氧化物模拟酶(DNAzyme)构建一种方便、新颖、灵敏度高的副溶血性弧菌可视化检测方法。主要工作内容如下:首先,以本课题组筛选得到的单核细胞增生李斯特氏菌和副溶血性弧菌原始适配体序列为基础,以亲和力、特异性和稳定性为评价指标,借助剪裁、锁核酸(LNA)取代和定点突变等优化手段,获得了两条优化后的适配体。其中单增李斯特氏菌优化适配体A15-8仅含24个碱基,通过流式细胞术分析得出其与单增李斯特氏菌的解离常数(Kd)值为32.84±1.33nmol/L,且特异性良好。在其优化过程中,通过破坏序列部分二级结构,确定其序列中两个环区联合参与靶标的识别与结合,是该适配体靶结合构象不可或缺的关键功能区。而优化后的副溶血性弧菌特异性适配体A4仅含21个碱基,其与副溶血性弧菌结合的Kd值为28.65±3.05 nmol/L。随后使用LNA取代序列A4末端的寡核苷酸,发现末端寡核苷酸被LNA连续取代的序列的核酸酶抗性显著提高。另外在保持序列二级结构不变的前提下,在序列A4的环部区域引入单碱基定点突变,确定了其环部区域中连续的6个寡核苷酸(5′-9CAGTGA14-3′)对靶标识别至关重要。其次,合成了适配体功能化磁珠(MNP),并在最优实验条件下,对其在溶液和实际样品中的靶标捕获性能进行了研究。在溶液中,两种适配体功能化MNP对其特异性结合靶标分别能获得71.64%和77.13%的平均捕获效率;对其他食源性致病菌的捕获效率均不超过20%,特异性良好。且皆可有效捕获分离复杂食品样品中的特异性靶标,为进一步将其应用于后续实验中奠定了基础。再次,使用胰蛋白酶和蛋白酶K分别破坏单增李斯特氏菌的表面蛋白和副溶血性弧菌的膜蛋白,再将处理后的细菌与5-羧基荧光素(FAM)标记的适配体孵育后测其荧光强度,发现蛋白酶处理后的单增李斯特氏菌与适配体的结合荧光强度较未处理细菌并未下降,排除了该适配体的细菌表面结合位点为表面蛋白的可能性,并依据该细菌细胞壁组成猜测结合位点为特异性磷壁酸。而蛋白酶处理后的副溶血性弧菌与适配体的结合荧光强度显著降低,初步确定该适配体在副溶血性弧菌表面的结合位点位于膜蛋白上。进一步使用适配体功能化MNP,对副溶血性弧菌细胞破碎液和膜蛋白提取液进行分子下拉实验,使用SDS-PAGE电泳进行表征,实验组在31.043.0 kDa范围内均有一条明显较深的条带,经质谱分析和数据库比对后,确定该适配体的结合位点为副溶血性弧菌表面的极性鞭毛蛋白。最后,利用适配体功能化MNP的高分离效率、优化后适配体对靶标的高亲和力和特异性以及三价DNAzyme的优异催化活性,构建了一种新颖的比色适配体传感器,用于检测副溶血性弧菌。在最优实验条件下,副溶血性弧菌在102107 cfu/mL范围内与655 nm处的吸光值信号呈现良好的线性关系,线性回归方程为y=0.1929x-0.0957(R2=0.9941),检测限低至10 cfu/mL。使用该适配体传感器对三文鱼样品进行检测,结果与传统平板计数法所获得的结果具有良好的一致性,表明该方法具有替代传统食源性致病菌检测手段的潜能。
其他文献
TiO2半导体性能稳定、光催化能力强、没有毒性、制备容易、高效低成本,是很好的光催化剂,在治理环境上有广泛应用,其中锐钛矿相优势更加突出,因而受到了人们的重视。然而,纯T
我国罕见病患人群的医疗保障问题一直处在边缘地位。本文以黑龙江省为例,梳理其现行罕见病医疗保障制度及其主要问题,是医疗费用个人负担部分较大、对孤儿药生产的鼓励力度小
建立企业投资项目后评价管理体系已是企业投资项目管理中不可缺少的重要环节,有利于防止企业在投资项目决策上的随意性,盲目性、主观性,切实提高监管的科学性、有效性,是减少
在能源日益枯竭的今天,核能作为清洁能源在能源领域具有广阔的使用价值。核岛一回路设备是压水堆核动力装置的核心,而SA508低合金钢凭借优异的性能被广泛用于反应堆压力容器的制造。制造反应堆核一级设备需要用到大量的焊材,其中低合金钢焊材主要用于一回路系统主设备主承压焊缝的焊接。目前国内可用于制造核压力容器的成熟焊材主要集中在手工电弧焊焊条和埋弧焊焊丝上,而可用于钨极氩弧焊的焊丝主要还依赖进口,加上上述两
<正>通常,轿车在前轴会安装两个盘式制动器,在后轴安装两个鼓式制动器。如今,由于盘式制动器的制动效果越来越出色,大多数客车都会直接安装4个盘式制动器。为了实现制动效果,
在现代高速发展的城市生活中,人们越来越重视旅游及休闲观光等娱乐方式,再加上传统节假日次数的增多,二胎生育政策的放开等,这些变化给中国的亲子互动需求带来了更加广阔的发展空间和机会。随着生活质量和教育文化的不断发展,家长也越来越重视对孩子的教育培养,希望孩子不仅通过课堂学习知识,还可以走进自然,亲身探索自然中的奥秘。亲子农庄是亲子互动教育与农庄相结合产生的一种新模式。家长和孩子共同参与,互动配合,增进
<正>岁月不居,春秋代序。《中国细胞生物学学报》(原名:细胞生物学杂志)(Chinese Journal of Cell Biology)经历了四十年风雨历程,进入了"不惑之年"。《中国细胞生物学学报》
用鸡粪与锯末为原料进行高温好氧堆肥试验,研究不同初始含水率及堆肥方式下鸡粪锯末堆肥中铵态氮及硝化细菌动态变化,以期减少堆肥过程中氮素的损失,为优化堆肥提供理论依据
通州运河公园是通州区政府于2004年开工建设,历时两年建成的北京东部地区最大的城市景观走廊,公园横跨运河两岸,南北长4600多米,东西宽600-800米(含200米宽河面)。公园共有八
云计算及相关技术的推广应用,推动了数据中心软硬件资源的标准化和虚拟化。细粒度的资源管理模式给电力数据中心的运维管理带来了新的变化,并对相应的技术和装备支撑提出了新