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蛋白质组学分析揭示大肠杆菌黏附力下降的分子机制

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发表于 2016-11-18 14:38:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

大肠杆菌是与我们日常生活关系非常密切的一类细菌,学名称作“大肠埃希菌”,属于肠道杆菌大类中的一种。它是寄生在人体大肠和小肠里对人体无害的一种单细胞生物,结构简单,繁殖迅速,培养容易,它是生物学上重要的实验材料。在婴儿刚出生的几小时内,大肠杆菌就经过吞咽在肠道内定居了。

正常情况下,大多数大肠杆菌是非常安分守己的,他们不但不会给我们的身体健康带来任何危害,反而还能竞争性抵御致病菌的进攻,同时还能帮助合成维生素K2,与人体是互利共生的关系。只有在机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下,这些平日里的良民才会兴风作浪,移居到肠道以外的地方,例如胆囊、尿道、膀胱、阑尾等地,造成相应部位的感染或全身播散性感染。因此,大部分大肠杆菌通常被看作机会致病菌。

大肠杆菌分泌的黏附素能使其紧密黏着在泌尿道和肠道的细胞上,避免因排尿时尿液的冲刷和肠道的蠕动作用而被排除。细菌借助于表面的菌毛粘附在宿主上皮细胞的表面,达到定居、繁殖和致病,是细菌引起机体感染的先决条件之一。

现在我们已经知道大肠杆菌可黏附在人体尿道粘膜上皮细胞诱发尿路感染,实验发现Q,S,D三种大肠杆菌突变株与野生型WT大肠杆菌菌株相比,黏附力均有不同程度下降,为了研究其中原因,故做了蛋白组学分析,使用Omicsbean进行数据分析,以期找出黏附力下降的分子机制。

数据经过上传之后,经过venn分析,对三组差异列表共有的36个蛋白进行功能富集,最终可以根据自己的研究方向得到定制化PPI模型。

自定义模型可知细胞黏附与fim蛋白复合体相关,经由uniport链接其功能作用得知fim是细胞表面粘毛蛋白。从图中可知fim蛋白所代表的点均为绿色,而绿色表示表达量下调,并且cell adhesion经由PAS_Zscore(生物通路状态指标,正值表示上调,负值下调)得知该生物过程被抑制,由此我们可知细胞表面粘毛蛋白表达量的变化导致三种菌株黏附力下降。

何谓自定义ppi?也就是说我可以根据自己的研究方向选择自己感兴趣的生物过程来构建与这些生物过程相关的基因/蛋白/代谢物/转录因子的网络图,以期找出影响总体生物过程的重要靶点,为下步实验提供参考和指导。

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