1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.1 本课题的研究意义
细菌在自然界中的分布十分广泛,对于人类而言有利有弊,细菌在其进化过程中已经演变出可以通过体内的多种转导途径来感应外界环境中的各种信号的传递方式,以调控体内相关基因的表达,从而帮助细菌适应环境变化来保证其正常生长和繁殖。其中,双组分系统(two-componentsystems,tcs)作为细菌体内最重要的调控系统[1],广泛存在于原核生物细胞中,典型的tcs通常由负责信号感知的组氨酸激酶(histidinekinase,hk)和负责基因调控的反应调节蛋白(responseregulator,rr)构成[2],大多数细菌通过双组分系统的蛋白的磷酸化和去磷酸化调节细胞信号传导途径以应对多种环境变化、代谢和细胞周期信号[3]。研究表明,几乎所有的细菌中都存在双组分系统,目前已经发现总共有200-300对不同的hk-rr[4],在大肠杆菌中含有16对hk-rr,它们各有分工且互相合作,共同维持细胞的稳定生存。除了细菌,在原生动物、真菌和植物等一些真核生物中也发现了双组分系统的存在[5]。
目前,医院中常见致病病原菌的自身耐药性逐步增强,使得抗生素类药物疗效降低,治疗困难加大。研究发现,双组分系统可以通过特殊的作用机制调控细菌耐药性,同时对其他菌体的生命活动具有显著影响[6],因此在医学水平上,了解双组分系统的分子作用机制具有重要意义。
2. 研究的基本内容和问题
2.1研究目标:
构建沙雷氏菌中组氨酸激酶03615全长及其膜外部分重组质粒,转化至目标受体菌中后克隆、诱导表达及纯化,筛选出相应蛋白的最佳结晶条件后优化结晶。
2.2 研究内容:
3. 研究的方法与方案
3.1研究方法
利用聚合酶链式反应(pcr)扩增目的基因;
目的片段与表达载体的酶切与连接;
4. 研究创新点
本课题对于双组分系统具有独特的研究方法,不仅为进一步探究细菌中双组分系统的分子机制奠定了基础,也为其他真核细胞甚至某些高等生物的研究提供了思路。在实验技术研究上涉及微生物学、分子生物学等交叉学科的研究特色。
5. 研究计划与进展
2019.9-2019.10阅读相关文献,初步确定实验方案及路线
2019.10-2019.11 构建组氨酸激酶03615全长及其膜外部分基因的重组质粒
2019.11-2019.12组氨酸激酶03615全长及其膜外部分的诱导表达及分离纯化
