《基於維生素B12核糖體開關的c-內酯鈷胺素抑菌機理研究》是依託浙江工商大學，由朱炫擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於維生素B12核糖體開關的c-內酯鈷胺素抑菌機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱炫
- 依託單位：浙江工商大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於食品防腐劑和抗生素濫用，導致了細菌的耐藥性提高，而耐藥性細菌引起的食物中毒事件已經引起了人們的廣泛關注。因此，亟需尋找一種全新靶點的、安全的微生物抑制劑。國內外研究表明, 核糖體開關結合物質的類似物具有很好的抑菌作用。近年來研究發現，發酵豆製品廢棄物中的維生素B12類似物具有一定的抑菌作用，但抑菌機理不明。本項目以c-內酯鈷胺素為對象，在已有研究成果的基礎上，圍繞c-內酯鈷胺素對於核糖體開關作用機理等核心問題，結合微生物學、色譜學和分子生物學等研究方法，建立起c-內酯鈷胺素抑菌效應規律，探討其基於維生素B12核糖體開關的抑菌關係，評價其對於細胞毒素和細胞被膜變化的影響，通過抑制差減雜交方法研究c-內酯鈷胺素對於細菌相關基因表達譜的變化，從而闡明c-內酯鈷胺素對細菌抑制作用機理。本研究不僅為c-內酯鈷胺素作為食品新型防腐劑的開發提供重要的理論支持，同時也為農產品加工廢棄物的利用奠定基礎。
結題摘要
由於食品防腐劑和抗生素濫用，導致了細菌的耐藥性提高，而耐藥性細菌引起的食物中毒事件已經引起了人們的廣泛關注。因此，亟需尋找一種全新靶點的、安全的微生物抑制劑。本研究成功地用化學修飾的方法得到維生素B12類似物，在實驗中發現C-10-溴甲鈷胺（MeCbl-C-10-Br）對單增李斯特菌有明顯的抑制作用。依次通過對維生素B12依賴型酶和核糖體開關的研究，對MeCbl-C-10-Br的抑菌機理進行探討。 通過氰/甲鈷胺與鹵化劑在不同反應條件下反應，篩選最有條件得到結構類似的維生素B12類似物CN-γ-內酯鈷胺素和MeCbl-C-10-Br，比較CN-γ-內酯鈷胺素、MeCbl-C-10-Br、氰鈷胺、甲鈷胺分別對大腸桿菌、單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌、腸道沙門氏菌、嬰兒雙歧桿菌和羅伊氏乳桿菌的生長調節作用。改變MeCbl-C-10-Br濃度檢測對有害菌金黃色葡萄球菌和單增李斯特菌的最小抑菌濃度，結果顯示MIC分別是1 ng/mL和0.125 ng/mL。通過套用腺鈷胺依賴型酶甘油脫水酶和甲鈷胺依賴型酶甲硫氨酸合成酶的粗酶液體系，探究維生素B12及其類似物對維生素B12依賴型酶的酶活影響。結果表明與甲鈷胺相比，MeCbl-C-10-Br對甘油脫水酶和甲硫氨酸合成酶具有較高的催化活性，與MeCbl-C-10-Br抑制單增李斯特菌生長相悖。本研究評價了不同濃度的氰鈷胺、甲鈷胺、CN-γ-內酯鈷胺素和MeCbl-C-10-Br分別對單增李斯特菌維生素B12核糖體開關調控作用。結果表示MeCbl-C-10-Br對維生素B12轉運蛋白、合成蛋白和功能蛋白相關的核糖體開關均有明顯的抑制作用，甲鈷胺對合成相關的維生素B12核糖體開關有促進作用，對轉運和功能相關的核糖體開關則表現出抑制作用，強度弱於MeCbl-C-10-Br，說明維生素B12類似物MeCbl-C-10-Br對單增李斯特菌的抑菌位點在維生素B12核糖體開關。由此可見，維生素B12類似物MeCbl-C-10-Br對單增李斯特菌有明顯的抑制作用，其抑菌機理不是通過調節維生素B12依賴型酶甘油脫水酶和甲硫氨酸合成酶的酶活，而是通過抑制維生素B12核糖體開關，從而抑制相關蛋白的表達，進一步影響單增李斯特菌的正常生長。本研究不僅為c-內酯鈷胺素作為食品新型防腐劑的開發提供重要的理論支持，同時也為農產品加工廢棄物的利用奠定基礎。
