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微生物膜囊泡与纳管系统
主要内容
革兰阴性菌的细胞壁复合体
细菌膜囊泡的产生和组成
研究膜囊泡的方法
细菌纳管的意义
膜囊泡的功能
细菌纳管的特征
微生物的膜囊泡
Membrane Vesicle (MV)
革兰阴性菌的细胞壁复合体
Brock Biology of Microorganism,2010
革兰阴性菌细胞壁
细胞壁
复合体
外膜
内膜
薄层肽聚糖
膜周间隙
特殊跨膜结构
磷脂和脂蛋白
糖脂
磷脂双分子层
细菌膜囊泡的产生和组成
Kuehn,2005, Gene & Development
细菌膜囊泡的产生
常见的细菌
铜绿假单胞菌、脑膜炎奈瑟菌、流感嗜血杆菌、大肠埃希菌等
膜囊泡
自发地、持续地产生
直径20-300nm
组成
球型双层膜结构
膜囊泡中包含蛋白质、磷脂、脂多糖（LPS）和肽聚糖等成分
膜囊泡组成
From Bas, 2013
定量蛋白质组技术: 膜囊泡含有H结合蛋白、脂蛋白、细胞结合因子、纤毛成分、LPS组合蛋白，每种膜囊泡都含有外膜蛋白A，说明膜囊泡由外膜形成
细菌膜囊泡的产生和组成
细菌膜囊泡 vs. 细菌外膜
－相似，但不完全等同
富含HtrA丝氨酸蛋白酶
膜囊泡：
富含黏附分子SabA和SabB
细菌外膜：
例：幽门螺杆菌
细菌膜囊泡的产生和组成
细菌膜囊泡产生
当外膜生长超过肽聚糖或当肽聚糖生长超过外膜时形成～
细菌膜囊泡的产生和组成
膜囊泡细胞壁复合体成分相互作用
喹诺***类信号分子被包入内源产生的膜囊泡中，这个泡状体可以在不同细胞间穿梭传递信息，进而介导细菌群体行为
细菌细胞壁应激反应
温度、pH、养分改变及噬菌体感染等均可引发细菌应激反应
“双层耦合”模型
细菌膜囊泡产生
---Case I 细菌细胞壁应激反应
添加IPTG形成胁迫，细菌外膜形成囊泡
细菌利用膜囊泡，包裹自身胞内物质、蛋白、信号分子等，传送至其它细菌表面
McBroom, 2007, Molecular Microbiology
细菌膜囊泡的产生和组成
IPTG：诱导剂，异丙基硫代半乳糖苷
发现由30-60nm宽，最长5μm的膜囊泡构建细菌间网络结构，通过网络传递膜蛋白和信号分子
Jonathan, 2014, Environmental Microbiology
目前尚没有一种模型能解释膜囊泡产生的全部机制
细菌膜囊泡产生
---Case II
细菌膜囊泡的产生和组成