微生物文献总结
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微生物实验工作总结5篇篇1一、引言在过去的一段时间里,我参与了多项微生物实验项目,这些项目涵盖了多个领域,包括医学、农业和环境保护等。
通过这些实验,我不仅积累了丰富的实践经验,还对微生物的多样性和应用有了更深入的了解。
本文将对我参与的微生物实验项目进行总结,并阐述我的工作心得和收获。
二、实验项目概述1. 医学领域:我参与了一项关于病原微生物的研究项目,旨在探索某种新型病毒的基因组结构及其致病机制。
通过基因测序和生物信息学分析,我们成功揭示了该病毒的遗传特征,为后续的疫苗研发提供了重要依据。
2. 农业领域:我还参与了一项关于植物病害的研究项目,通过分离和鉴定植物病原菌,我们筛选出了一批具有较强致病力的菌株,并对其致病机制进行了深入研究,为农业生产中的病害防治提供了科学依据。
3. 环境保护领域:此外,我还参与了一项关于环境微生物的研究项目,通过富集和分离环境中的微生物,我们筛选出了一批能够高效降解有机污染物的菌株,并对其降解机制进行了研究,为环境保护提供了新的技术手段。
三、工作心得与收获1. 实验技能的提升:通过参与这些微生物实验项目,我不仅掌握了多种实验技能,如微生物培养、分离、鉴定和基因测序等,还熟悉了相关实验仪器的操作和维护。
这些技能的提升为我的后续工作奠定了坚实的基础。
2. 对微生物的深入理解:通过实验和研究,我对微生物的多样性和应用有了更深入的了解。
微生物在各个领域都有着广泛的应用价值,如医学、农业和环境保护等。
同时,我也意识到了微生物的潜在风险和挑战,如病原微生物的传播和污染等。
因此,在未来的工作中,我会更加注重微生物的安全管理和风险控制。
3. 团队合作与沟通能力:微生物实验项目通常需要多人协作完成,这锻炼了我的团队合作和沟通能力。
在与团队成员的交流中,我学会了倾听他人的意见和建议,并善于将自己的想法与团队目标相结合。
这种团队合作的精神不仅提高了实验效率和质量,还增强了我的团队协作能力和凝聚力。
河南农业2018年第1期(上)农药和化学肥料施用量的增长造成了土壤养分比例失调、土地板结、土壤质量下降、河流和地下水污染等一系列问题。
要避免重蹈发达国家“先污染,后治理”的覆辙,就要减少化学农药和肥料的施用量,寻找有效的替代品,发展“可持续性农业”。
微生物肥料能够制造和促进作物吸收营养、增加土壤肥力、增强植物抗性、产生多种生理活性物质,具有肥效高、无毒、成本低、节能等特点,是化学肥料最有效的替代品。
合理开发和利用微生物肥料,是我国农业持续发展的重要途径。
一、微生物肥料的含义微生物肥料又称生物肥料,不同学者和机构曾对微生物肥料给出不同的定义。
孔凡真认为,微生物肥料是一类含有微生物的特定制剂应用于农业生产中,能够获得特定的肥料效应。
陈华癸院士认为,微生物肥料是一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,能获得特定的肥料效应,在这种效应中,制品中的活微生物起关键作用。
国家农业部认为,通过生命活动,增加了植物营养元素的供应量(包含土壤和生产环境中植物元素的供应量和植物营养元素的有效供应量),又能产生植物生长激素或抑制有害微生物活动的活体制品。
二、微生物肥料的种类微生物肥料的种类较多,按照制品中的特定微生物种类可分为细菌肥料、放线菌肥料、真菌肥料;按其作用机理可分为根瘤菌类肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、硅酸盐类肥料;按其制品中的内含微生物可分为单一微生物肥料和复合微生物肥料。
我国目前市场上主要有固氮菌类肥料、根瘤菌类肥料、解磷菌肥、硅酸盐细菌肥料、光合细菌肥料、芽孢杆菌制剂、分解作物秸秆制剂、微生物生长调节剂类、复合微生物类肥料、与PGPR 类联合使用的制剂等。
三、微生物肥料的作用机理及研究进展微生物肥料的作用主要有以下微生物肥料研究文献综述辽宁努鲁儿虎山国家级自然保护区管理局 李常猛方面:一是增加有机质,增进土壤肥力;二是通过拮抗、占位、竞争排斥等作用,控制微生态环境中有益微生物数量,增进N、P、K 转化,制造和协助农作物吸收营养;三是通过有益微生物的代谢产物(细胞分裂素),刺激作物的生长;四是可增强植物抗病虫害和抗旱能力,提高作物的品质和产量;五是减少化肥的施用量,减轻环境污染,改善微生态环境,调控微生态平衡。
2024年微生物总结范本____年微生物总结20年代是微生物学研究的一个重要时期。
随着科技的不断进步和创新,我们对微生物的了解和研究也取得了重大突破。
本文将对____年微生物学领域的新发现和进展进行总结。
一、微生物多样性的研究在过去的几年中,对微生物多样性的研究取得了重大进展。
随着高通量测序技术的快速发展,我们能够更全面地了解微生物群落的组成和功能。
____年,人们对各种环境中的微生物群落进行了详细的研究,包括土壤、水体、动物肠道等。
这些研究揭示了微生物的多样性和功能在维持生态系统平衡和健康方面的重要性。
二、特殊微生物的发现随着对微生物多样性的研究,越来越多的特殊微生物被发现。
____年,我们发现了一种在极端环境中生存的新型细菌。
这种细菌能够在高温、高压、低氧等恶劣环境下生存,并具有独特的代谢特征和抗逆能力。
这些特殊微生物的研究不仅有助于我们了解生命的极限,还可能为人类提供新的应用和治疗途径。
三、微生物与人类健康的关系微生物与人类健康的关系一直是微生物学研究的热点领域。
____年,我们对微生物与人类健康关系的研究取得了重要进展。
首先,我们发现了更多与肠道微生物相关的疾病风险基因。
这些发现有助于我们预测和干预与肠道微生物相关的疾病,如肠炎、自身免疫性疾病等。
同时,微生物组移植作为治疗严重肠道疾病的方法也得到了进一步发展和应用。
此外,我们还发现微生物与免疫系统之间的互动机制。
通过研究微生物与免疫系统之间的相互作用,我们得以了解为什么一些人对感染易感,而另一些人对感染具有抗体。
这些研究为预防和治疗感染性疾病提供了新的思路和方法。
四、微生物技术的应用微生物技术在农业、食品工业、环境保护等领域的应用也取得了较大进展。
____年,我们发展了一种利用微生物来解决污水处理问题的新技术。
这种技术可高效地降解有机废物、去除重金属等污染物,有助于减少环境污染和改善水质。
此外,我们还研发了一种利用微生物产生生物柴油的新技术。
【微生物论文】微生物论文参考文献微生物论文医学微生物学【1】【摘要】以本科预防医学专业55名学生为实施对象,进行了医学微生物学设计性实验教学的初步探讨,通过学生自己选题、查阅文献资料、设计实验方案,在教师指导下开展实验、整理与分析实验结果、撰写实验论文,有效地培养了学生的实践能力与创新能力。
【关键词】医学微生物学设计性实验创新能力随着现代科学技术的迅猛发展及知识经济时代的到来,加强学生实践能力和创新能力的培养,提高学生的综合素质,已成为目前我国高等教育教学改革的主要目标[1]。
要求医学院校在进行知识教育的同时还须加强学生实践能力和创新能力的培养,这样才能造就满足新时代需要的高素质实用型医学人才。
为此,我们在2005级本科预防医学专业的医学微生物学实验教学中进行设计性实验的初步探索,取得了良好的教学效果。
1对象与方法1.1对象选择预防医学专业本科学生作为设计性实验教学的实施对象,将医学微生物学设计性实验安排在实验教学的最后一次进行,这样学生已经系统地掌握了医学微生物学的知识,并在前期实验的基础上掌握了一定的实验技术和方法,对实验仪器设备的使用有初步了解,为完成设计性实验做好前期准备工作。
1.2方法1.2.1讲座与分组实验前2周,带教教师先给学生讲授医学科学研究的基本知识,使学生初步了解如何进行设计性实验。
学生根据自己的兴趣爱好选题,按照自由组合的原则分实验小组,每组4~6人,并推选一名学生担任实验组长。
1.2.2查阅文献资料,提出实验方案学生在组长的带领下检索、查阅文献资料与工具书,了解和掌握与实验课题有关的国内外技术状况和发展动态,并在此基础上,根据实验课题要求和实验室条件,提出具体的书面实验方案,主要包括:①实验题目;②实验目的与原理;③实验合作者;④实验动物与器材;⑤实验方法与步骤;⑥观察指标;⑦注意事项;⑧参考文献;⑨实验计划进度等。
1.2.3实验方案的讨论与确定教师认真审查学生拟定的实验方案,组织学生对实验方案的可行性进行讨论。
第1篇一年来,在微生物领域的学习和工作中,我秉持着严谨的态度和不懈的努力,取得了一定的成绩。
现将一年来的工作、学习和生活情况进行总结,以便更好地规划未来的发展方向。
一、工作方面1. 技术能力提升:通过参加各类培训和自学,我对微生物学的基本理论、实验技术有了更深入的了解,熟练掌握了PCR、电泳、Western blot等实验操作,为后续研究奠定了基础。
2. 项目参与:积极参与了导师主持的科研项目,负责部分实验设计和数据分析。
在项目实施过程中,我认真负责,确保实验数据的准确性和可靠性。
3. 学术交流:参加国内外的学术会议,与同行交流学习,拓宽了视野,提高了自己的学术水平。
二、学习方面1. 理论学习:通过查阅文献、参加讲座等方式,系统地学习了微生物学、分子生物学、生物化学等相关理论知识,为实验研究提供了理论支持。
2. 实验技能:在实验过程中,不断总结经验,提高实验技能。
在导师的指导下,独立完成了多项实验,为项目顺利实施提供了有力保障。
3. 科研素养:通过参与科研项目,培养了自己的科研素养,学会了如何查阅文献、设计实验、分析数据、撰写论文等。
三、生活方面1. 健康生活:注重锻炼身体,保持良好的作息时间,确保身心健康。
2. 团队协作:与团队成员保持良好的沟通与协作,共同推进项目进展。
3. 情绪管理:学会调整心态,面对压力和挑战,保持积极向上的心态。
四、不足与反思1. 时间管理:在项目实施过程中,时间管理能力有待提高,导致部分工作进度较慢。
2. 实验设计:在实验设计方面,还需加强创新思维,提高实验设计的科学性和合理性。
3. 沟通能力:与团队成员和导师的沟通还需加强,以便更好地解决问题,提高工作效率。
五、未来规划1. 提高自身综合素质,为科研工作打下坚实基础。
2. 深入学习微生物学及相关领域知识,提高自己的学术水平。
3. 积极参与科研项目,锻炼自己的实验设计和数据分析能力。
4. 加强与团队成员和导师的沟通,提高团队协作能力。
2024年微生物学重点总结范文微生物学是研究微生物的生理、生化、遗传、分类以及与其它生物的相互作用等的学科。
随着科学技术的发展与人们对微生物的重视程度不断提高,微生物学在过去几年间取得了许多重要进展。
本文将对____年微生物学的重点进行总结,以期能够对该领域的研究者提供一些参考和启发。
首先,抗生素耐药性是当前微生物学研究的热点之一。
随着抗生素的广泛使用,细菌对抗生素的耐药性不断提高并且出现了多重耐药的情况。
因此,寻找新的抗菌药物以及研究抗生素耐药机制成为微生物学研究的重点之一。
可以采用分子生物学、基因工程和化学合成等方法,寻找新的抗菌药物。
同时,深入研究细菌抗生素耐药机制,可以为抗生素的合理使用提供建议。
其次,微生物与人类健康的关系也是微生物学研究的焦点之一。
微生物与人类身体的交互作用已经被发现与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,肠道微生物群落的失衡与肠炎、肥胖症等疾病的发生有关。
因此,深入了解微生物与人类的相互作用机制,可以为预防和治疗相关疾病提供依据。
此外,研究微生物与免疫系统的相互作用,可以为开发新的免疫治疗方法提供重要线索。
此外,微生物在环境保护和能源开发等领域的应用也是微生物学研究的重点之一。
例如,利用微生物降解污染物、生物修复受污染土壤等方法,可以改善环境质量;利用微生物发酵生产生物燃料等,可以解决能源危机问题。
因此,研究微生物在环境保护和能源开发方面的应用潜力,具有重要的科学和社会意义。
此外,微生物的多样性和分类也是微生物学研究的重要方向。
微生物的分类与鉴定是微生物学研究的基础,对于准确描述微生物的分类关系和多样性具有重要意义。
随着高通量测序技术的发展,可以对微生物群落进行深入研究,揭示微生物之间的相互作用及其对环境的影响。
此外,研究微生物的进化机制,可以为理解生命起源和进化提供重要线索。
综上所述,____年微生物学的重点研究包括抗生素耐药性、微生物与人类健康的关系、微生物在环境保护和能源开发中的应用以及微生物的多样性和分类等。
化验室微生物工作总结开头化验室微生物工作总结。
在化验室中,微生物工作是至关重要的一环。
微生物的存在和活动对人类的生活和健康都有着深远的影响,因此对微生物的检测和研究显得尤为重要。
在过去的一段时间里,我们的化验室微生物工作取得了一些成果和进展,现在让我们来总结一下这段时间的工作情况。
首先,我们对微生物的检测和分析工作进行了全面的优化和改进。
通过引入先进的检测设备和技术,我们提高了微生物检测的准确性和效率,能够更快速地对样本中的微生物进行鉴定和分析。
这为我们的研究工作提供了更可靠的数据支持,也为临床诊断和治疗提供了更准确的参考依据。
其次,我们在微生物研究方面取得了一些重要的成果。
通过对一些疾病相关的微生物进行深入的研究和分析,我们发现了一些新的微生物种类,也对它们的生长规律和致病机制有了更深入的了解。
这些成果为我们对疾病的预防和治疗提供了新的思路和可能性,也为微生物学领域的研究做出了一定的贡献。
此外,我们还在微生物工作的标准化和规范化方面做了一些工作。
通过建立了一套完善的微生物检测和研究流程,我们提高了工作效率,也确保了数据的准确性和可靠性。
这为我们的微生物工作奠定了坚实的基础,也为今后的研究工作提供了更好的保障。
总的来说,我们的化验室微生物工作在过去的一段时间里取得了一些进展和成果。
但同时,我们也清楚地意识到,微生物工作是一个永无止境的领域,我们还有很多工作要做。
在未来的工作中,我们将继续努力,不断提高工作水平,为微生物学领域的发展做出更大的贡献。
水中微生物的种类和含量文献水中微生物的种类和含量研究是环境生物学领域的热门课题之一、水中微生物是指那些在水体中生活并具有微小体型的微生物群体,包括细菌、真菌、病毒、藻类等。
研究水中微生物的种类和含量可以帮助我们了解水体生态系统的健康状况、水质污染程度、环境变化对微生物群落的影响等问题,对于水体的保护与治理具有重要意义。
在过去的几十年中,随着分子生物学和生物技术的发展,研究人员们开展了大量的水中微生物调查与分析工作。
这些研究使用了多种方法,如传统培养与鉴定技术、分子生物学方法和高通量测序技术等,以获得水中微生物种类和含量的信息。
关于水中微生物的种类,研究表明,水体中微生物的多样性极其丰富,包括成千上万种不同的细菌、真菌、病毒和藻类。
其中,细菌是水中微生物群落的主要组成部分,占据着最大的比例。
此外,一些特定的微生物群落也会存在于一些特殊的水体环境中,如热泉、盐湖、寒冷环境等。
这些微生物群落具有独特的适应特性和生态功能,成为生态系统中的重要组成部分。
水中微生物的含量在不同水体中具有巨大的差异。
研究发现,水体的理化因素,如水温、营养盐含量、溶解氧浓度等,对水中微生物的种类和含量具有重要影响。
在常规调查中,常用的测定水中微生物含量的方法包括直接计数方法和生物标记物测定法。
直接计数方法通常通过显微镜观察,对采集的水样中微生物的数量进行统计。
生物标记物测定法则通过检测微生物特定的生物标志物,如DNA、RNA、蛋白质等,来估算微生物的含量。
近年来,随着高通量测序技术的快速发展,研究人员开始通过对水样进行宏基因组测序或16S/18SrRNA基因序列分析,来获取更加详细的水中微生物群落信息。
这些研究揭示了微生物组成的复杂性与多样性,丰富了我们对水中微生物群落结构及其功能的认识。
此外,近年来还有一些关于水中微生物种类和含量的相关研究。
例如,研究人员使用16SrRNA测序技术对河流和湖泊水中微生物群落进行了测定和比较,发现不同水体类型中微生物群落的差异性,以及与水质参数之间的关联性。
关于微生物的文献综述的选题思路选择一个关于微生物的文献综述的选题时,可以考虑以下思路:
1. 特定微生物领域的研究进展:选择一个具体的微生物领域,如细菌、真菌、病毒等,并综述该领域的最新研究进展。
可以探讨该微生物领域的新发现、技术进展、重要研究论文和研究方向等。
2. 微生物与人类健康关系:探讨微生物与人类健康之间的关系。
可以包括人体内微生物群落的组成和功能、微生物与免疫系统的相互作用、微生物与疾病的关联等方面的综述。
3. 微生物在环境和生态系统中的作用:研究微生物在环境和生态系统中的重要性。
可以包括微生物的生物地球化学循环、生态位和功能、微生物对环境污染物的降解能力等方面的综述。
4. 抗生素耐药性与微生物进化:探讨微生物抗生素耐药性的发展和演化机制。
可以包括抗生素的使用与耐药性形成的关系、耐药基因的传播和演化、抗生素耐药性的流行病学等方面的综述。
5. 新兴微生物学领域的研究进展:选择一个新兴的微生物学领域,如微生物组学、微生物生态学、微生物遗传学等,并综述该领域的最新研究进展和方法应用。
无论选择哪个选题思路,建议先进行文献搜索和资料收集,了解相关领域的研究热点和前沿进展,然后确定综述的范围和目标,整理和分析相关文献,撰写综述文章。
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微生物工作总结简短
微生物是一种微小但却极其重要的生物,它们存在于我们周围的各个角落,并且在许多领域发挥着重要作用。
在医学领域,微生物可以引起疾病,但同时也可以被用来生产药物和疫苗。
在农业领域,微生物可以帮助植物吸收养分,提高产量。
在环境领域,微生物可以降解有害物质,净化环境。
微生物工作者通常会对微生物的生长、代谢和作用机制进行研究。
他们可能会在实验室中培养微生物,观察它们的生长情况,并通过基因工程手段改造微生物,使其具有特定的功能。
此外,微生物工作者还会利用微生物来解决实际问题,比如利用微生物来处理废水、净化土壤等。
总的来说,微生物工作是一项充满挑战和机遇的工作。
通过对微生物的深入研究和应用,我们可以更好地利用微生物来造福人类,为人类的健康、农业和环境保护做出贡献。
希望未来能有更多的科学家投身到微生物工作中,共同推动微生物领域的发展。
一、【沉默基因】是指在自然条件下存在于菌体中,处于不表达或者极低的表达水平,但在特定条件下可以被激活而表达活性产物的DNA序列。
早在1980年提出了通过基因克隆、诱变处理、菌株或种间自然结合及原生质体融合等方式激活沉默基因,现有的激活沉默基因的方法很多,根据它们设计的思路不同,本文将现有的方法分成遗传学方法、生态学方法和化学方法3类。
遗传学方法主要利用基因工程技术,通过在非同源宿主中表达完整的基因簇或者改变细胞间转录条件或者改变蛋白质合成机制等方式实现。
因此提高次级代谢产物的合成量可以通过改变调控、核糖体功能、蛋白修饰和染色体修饰等实现。
基于许多次生代谢生物合成基因簇具有的共同特点,即包含一个或者多个具有编码转录因子进而转录所有基因。
在生物体内,遵从分子遗传操作诱导型启动子可以替代转录因子的启动子。
通过对转录因子的合成能够实现反应从自然控制到实验者控制的转变。
从而实现转录因子的高表达,最终使得基因簇中所有的基因被激活表达出活性产物。
这一方法的优点是靶基因能够立刻产生代谢产物并且能提供大量的潜在产物。
但这种方法不适用于那些没有转录因子的基因。
除了利用基因簇特定的转录因子之外,还有利用次生代谢基因表达的最普通的调节因子。
1.核糖体工程,通过靶向核蛋白S12或RNA聚合酶(RNAP)来提供抗生素的产量。
理论依据是改变转录和转录机制可以大量增加细菌基因的表达。
不少抗生素(如链霉素),靶向核糖体后,会产生抗生素抗性的突变核糖体并可经简单的突变选择挑选出来。
在生物体中,这样的核糖体工程方法可以激活一个或一些沉默基因,而不是所有的生物合成基因簇,因而也不会激活特定的生物合成基因簇。
2.干扰蛋白质降解系统,大多数核蛋白和细胞质蛋白包括一些转录激活因子都会经蛋白酶途径降解,这一过程需要泛素标记的靶蛋白。
多蛋白COP90信号复合物(CSN)对控制这一过程起着关键作用。
CSN的第五个亚基CSN5/Csn E具有酶催化活性,可以将泛素类蛋白Nedd8从卡林E3泛素连接酶上分离下来。
通过将Nedd8共价连接到卡林的赖氨酸残基能够激活控制细胞内泛素标记的蛋白降解过程的E3酶。
而控制CSN5/Csn E的基因在真核细胞中是高度保守的,一旦缺失将导致动植物胚胎的死亡,但从真菌中的突变菌株中可以分离到具有新活性的次级代谢产物。
生态学方法:结合生态学考虑的方法,也被叫作OSMAC,通过改变微生物的发酵培养条件获得新化合物的方法,相应操作参数为介质成分,通气率,培养容器的型号以及外加的酶抑制剂等。
1、借助于种间的交互作用,共同培养是一种诱导产生独特活性的次级代谢产物的有效方法,该方法主要利用次级代谢产物与其他生物体的竞争作用产生的某种灵敏机制,这种机制通常发挥着对产物和环境的协调作用。
激活沉默基因可以借助于可以发生相互作用的外源菌株,从而获得具有新活性的代谢产物。
2、稀土元素处理,稀土元素包括钪、钇、镧系元素在内共17种元素,它们能够提高抗生素的产量,并在激活细菌的沉默基因和低表达基因方面有重要作用,土处理法不需要基因工程技术或者菌株的基因组学信息,加上稀土本身分布广泛,因此该方法灵活性强,可以将此应用于对沉默基因的激活产生具有新颖生物活性的化合物的研究。
化学方法:主要基于微生物生长代谢的必需物质,通过加入一些化学诱导子或者抑制剂等,影响必需物质的生物作用进而干扰微生物正常的生长代谢,激发沉默基因调控途径发挥作用,产生新的活性物质。
激活沉默基因方法激活沉默基因手段激活基因、抑制剂获得新颖生物活性天然产物遗传学方法生态学方法化学方法1核糖体工程2干扰蛋白质降解系统1借助于种间的交互作用2.稀土元素处理1化学诱导子诱导2抑制物作用DMSO介导高浓庆大处理G59孢子敲除编码COP9(CSN)一个亚基的csn E基因变青链霉菌与分枝菌酸细菌共培养钪、钇、或者镧等系元素ARC2通过部分抑制Fab丁酸钠(HDAC的抑制剂)四种抗肿瘤活性化合物苔色酸,3,3 - (2,3 - 二羟基丙基)二吲哚(DHPDI)新阿奇霉素A (alchivemycin A)抗性放线紫红素未知化合物417.103和433.097 m/z放线紫红素二、双烯双炔类抗生素双烯双炔类抗生素是指含有双烯双炔共轭大环发色团核心结构的一类抗生素。
其发色团中心活化后可形成芳香型游离基,当其靶向进入肿瘤细胞后可与DNA 分子链结合,迅速夺取两个来自DNA 的氢原子,使肿瘤细胞的DNA 断裂,因此具有非常强的抗肿瘤活性,被认为是迄今为止抗肿瘤活性最强的一类抗生素。
新制癌菌素(NCS )含蛋白质与双烯二炔生色团,它的抗肿瘤功能源于蛋白质释放的生色团。
经由硫醇攻击活化后,烯二炔启动苯环化反应,产生自由基,造成细胞伤害。
NCS 由九个双烯核心,一个脱氧氨基糖,和一份萘酸组成。
NCS 生色团的萘甲酸成分扮演着两个重要的角色:一是有助于NCS 生色团与其载体蛋白Apo-NCS 连接, Apo-NCS 保护、运载、传递药物到DNA 靶点;另一个是嵌入DNA ,促使NCS 生色团定位在小沟内。
NCS 在临床上用于治疗白血病和其他多种癌症,在摩尔浓度下即可抑制肿瘤细胞生长。
生色团的屏蔽保护机制:菌体产生NCS 经硫醇诱导芳环化而活化,表现出高的抗癌活性和细胞毒性。
为了不让抗生素失活,又不使产生的抗生素作用于自身,菌体巧妙地在载体蛋白结合孔穴内分布两个天冬氨酸残基,阻止环境中酸性硫醇的靠近,避免对抗生素的失活;同时自身表达中性硫醇诱导NCS 产生芳环化反应。
NCS 的结合和释放机制:完整的NCS(Holo-NCS )由两部分组成,载脂蛋白(Apo-NCS)和生色团(NCS-C)。
NCS 生色团的萘基团被深深埋于疏水性区域组成结合口袋。
烯二炔环几乎垂直于萘甲环平面,夹在Phe78和由Cys37 - Cys47组成的二硫键中间。
氨基糖和碳酸酯部分外朝溶剂。
这样的疏水性接触导致不稳定的生色团和载脂蛋白-NCS 之间形成一个非常紧密的结合。
holo-NCS 可以穿透细胞膜进入目标细胞,并在细胞核附近及时释放生色团发挥其生物活性。
NCS 的穿膜机制:NCS 的蛋白质-配体复合物是一个12kD 大的热稳定型载体蛋白,它可以运载配体到哺乳动物细胞细胞核内,对核酸造成破坏。
HOLO-NCS 可内化并在细胞核内聚积。
细胞膜协助抗生素释放的生理作用的定量和动力学结果显示,NCS-C 的释放主要集中在脂质双层的附近,且增加率依赖于脂质浓度。
环境的疏水性越高,释放效率越高。
NCS-C 和apo-NCS 的之间的疏水相互作用依赖于环境的介电值。
烯二炔NCS 色蛋白的释放主要通过脂质双层低的介电引起的疏水性效果实现的。
载体NCS 作为细胞渗透蛋白的评价:Apo-NCS 具有功能上的互补决定区环结构,被假定为一种细胞穿透蛋白,可以作为细胞靶向的理想支架,可以在胞内运载小分子药物。
Apo-NCS 的很好稳定性激励人们努力为NCS 寻找配体,从而将它发展成为化疗药物。
这样的活性可以耦合NCS 到抗体的互补决定区。
重组的Apo-NCS 没有找到内化的证据。
说明Apo-NCS 的内化需要与发色团结合才能实现。
局限性:NCS 临床上用于治疗白血病和其他多种癌症,在摩尔浓度下即可抑制肿瘤细胞生长。
然而,其不稳定性和高毒性限制了临床使用。
解决思路:通过工程学方法合成ncs 同系物或许是可行的。
例如NCS 与聚苯乙烯-共-马来酸共轭生成的苯乙烯-马来酸NCS 的亲脂性和稳定比天然产物好,非常有效地提高了NCS 的临床疗效。
另外就是与靶向载体结合,提高其靶向性,减少对正常细胞的损害。
三、非达霉素的研究过程和临床评价非达霉素(fidaxomicin )是一个以阻碍蛋白合成为作用靶点的新型大环内酯类抗生素,主要用于艰难梭状芽孢杆菌感染(Clostridium difficile infection ,CDI),其临床药效证明优于之前的万古霉素和甲硝唑治疗,非达霉素具有更快的全程治疗速度和更低的复发率。
非达霉素是一个放线菌来源的新型18元环的大环内酯类抗生素,由一个不饱和18元环核心和两个具有重要功能的侧链组成,在室温下以微粒晶体形式稳定存在,难溶于水。
目前,非达霉素分子量大,结构复杂,来源仍然为微生物发酵法,2009年Optimer 制药公司申请了其生产方法专利,即从菌株类指孢囊菌(Dactylosporangium aurantiacum )NRRL 18085发酵液中采用分离纯化工艺获得。
作用机制:非达霉素属于干扰细菌蛋白合成的新型靶点类新药,是细菌DNA 依赖性RNA 聚合酶的抑制剂,通过抑制细菌RNA 聚合酶转录阻断RNA 合成的起始,结合σ70亚基区域3.2和RNA 聚合酶β’-亚基开关,控制酶催化位点中的DNA 启动子.低浓度时,非达霉素可以通过干扰RNA 转录起始,阻碍蛋白合成;高浓度时,也可以在延长过程中作用于DNA 的合成。
非达霉素抑制梭状芽孢杆菌RNA 聚合酶比其他细菌种类效果要好,但在高浓度时,这种特异性基本丧失。
抗菌活性及临床评价:非达霉素是一种窄谱抗生素,对大多数梭状芽孢杆菌有较好的抗菌活性,对某些革兰阳性2 种机制 关键角色 维持蛋白质稳定性硫醇诱导的NCS 芳环化反应 生色团的屏蔽保护机制 蛋白质弹性力学参与化学催化机制 负电荷排斥保护生色团, 真菌硫醇进入蛋白穴口二硫键Cys37-Cys47扮演重要角色细菌演化出单一的屏蔽功能菌有中度抗菌效果,如葡萄球菌、肠球菌等,对革兰阴性菌、真菌、原虫无抑制作用。
非达霉素与其他干扰细菌蛋白合成类抗生素如利福霉素和利链菌素作用位点有所差异,因此无交叉耐药现象,研究发现非达霉素与利福平、氨苄青霉素、克林霉素和甲硝唑有协同作用,但与环丙沙星和万古霉素没有同样的效果药代动力学研究:目前,非达霉素给药方式为口服,其分子量大、难溶于水等理化性质限制了静脉注射途径给药,但人体系统对非达霉素只有微量的吸收,血药浓度通常只有纳克级水平,并且不受空腹和饱腹状态影响。
非达霉素在体内的代谢为4位侧链上的O-异羟基酯水解,生成主要的代谢物OP-1118,再发生NADPH依赖的羟基化。
非达霉素和OP-1118 主要经粪便排泄,不到1%的量能在尿液中检测到。
不良反应:胃肠道疾病、代谢和营养疾病、皮肤和皮下组织疾病。
此外,还有血碱性磷酸酶增加、血中碳酸根减低、肝酶增高、血小板数量减少等。
非达霉素只用于治疗已证实或高度怀疑的由艰难梭菌引起的感染。
新型蛋白合成抑制类抗菌药:大环内酯类,GSK2251052,抑制亮氨酸-tRNA合成酶活性,G-菌,口服;大环内酯类,GSK1322322,抑制肽去甲酰基酶甲基化,广谱,口服;氟喹诺酮内酯类,solithromycin(CEM-101),抑制肽酰基转移酶,影响移位过程,广谱,口服、静脉注射;肼基嘧啶类,CEM-102,抑制肽酰基转移酶,影响移位过程,金葡菌(包括MRSA)、β-溶血链球菌,口服;酮内酯类,cethromycin,抑制肽酰基转移酶,影响移位过程,广谱,口服;四环类,omadacycline,,抑制肽酰基转移酶,影响移位过程,广谱,口服、静脉注射;恶唑烷酮类,radezolid 、tedizolid,抑制mRNA与核糖体连接,阻止70S起始复合物的形成,广谱,口服、静脉注射;四、聚酮类组合生物合成:存在的问题:一是理论认识不足限制了合理化设计,比如结构域之间的蛋白-蛋白相互作用研究不足,致使不同模块之间的杂合效果难以预见,往往组合之后却发现不能表达产物,浪费了大量的时间物力;二是许多产生菌生长缓慢,杂合后的产物往往产量很低,没有市场开发价值。