研究拟杆菌与牙龈卟啉单胞菌表面蛋白间相互结合机制
摘要:福赛斯拟杆菌(Bacteroidesforsythus,简称B.forsythus)和牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,简称P.gingi-valis)是人类牙髓根尖周疾病以及牙周疾病的重要致病菌,帮写口腔医学论文在慢性根尖周炎患牙根管内定植呈正相关关系。但两菌间相互结合的蛋白分子以及结合机制目前尚未见报道。
关键词:福赛斯拟杆菌与牙龈 结合机制
本文采用Western blot技术探讨牙龈卟啉单胞菌与福赛斯拟杆菌相互作用及其作用机制。福赛斯拟杆菌ATCC43037菌细胞低温超声破碎,离心并分别收集上清液和沉淀全菌蛋白。牙龈卟啉单胞菌菌体蛋白和菌毛Fim A蛋白及该菌全菌抗体和菌毛蛋白Fim A特异抗体由日本大阪大学大学院口腔先端生物学讲座天野敦雄教授提供。福赛斯拟杆菌菌体蛋白分3组用SDS-PAGE电泳分离蛋白。一组为含二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)上样缓冲液置室温30℃;一组为含DTT的上样缓冲液100℃加热10 min;另一组为上样缓冲液不处理。采用Western blot技术,分别检测两菌福赛斯拟杆菌与牙龈卟啉单胞菌全菌蛋白间、牙龈卟啉单胞菌菌毛蛋白Fim A与福赛斯拟杆菌蛋白间的相互作用,并设相应阳性对照组。
结果显示福赛斯拟杆菌全菌蛋白在加入DTT或加热后,相对分子质量(Mr)大于120×103的印迹消失或减弱,提示DTT和加热均导致菌体蛋白变性或降解。福赛斯拟杆菌全菌蛋白与牙龈卟啉单胞菌全菌蛋白相互结合的蛋白分子量分别为36×103、21.9×103、7.4×103,并且不受福赛斯拟杆菌全菌蛋白是否经过DTT或加热处理的影响。菌毛蛋白FimA能与分子量为36×103福赛斯拟杆菌蛋白发生结合,且不被DTT或加热处理的影响,提示菌毛蛋白Fim A参与两菌间的相互结合。目前认为口腔细菌间相互作用的机制包括凝集素样粘接(lectin-binding)、蛋白质-蛋白质相互结合(protein-protein in-teractions)以及其它辅助作用如氢键、疏水键和亲水键。
凝集素样粘接是通过凝集素蛋白肽段与其互补的糖如α-鼠李糖和/或葡萄糖残基结合。蛋白质-蛋白质相互作用机制,也属于高亲和力的特异性结合。其特点为特异性结合对热、蛋白质化学变形剂如DTT、蛋白水解酶极度敏感。根据本研究结果牙龈卟啉单胞菌与福赛斯拟杆菌间通过蛋白质-碳水化合物凝集素样机制而相互作用。福赛斯拟杆菌与牙龈卟啉单胞菌表面蛋白之间通过碳水化合物-蛋白质凝集素样机制介导两者间的相互结合,从而导致两菌在牙周袋和感染根管内呈正相关定植关系。