短小芽孢杆菌ClpX蛋白对金黄色葡萄球菌的抑菌活性分析

摘要

[目的]分析短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）ClpX蛋白对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑菌活性。[方法]利用硫酸铵沉淀法对短小芽孢杆菌LG-1培养上清进行浓缩；利用蛋白酶k消化法分析LG-1上清中抑菌活性物质的理化性质；利用高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS/MS）对LG-1浓缩上清中的物质进行鉴定利用免疫沉淀法富集ClpX蛋白；利用微量肉汤法测定目标蛋白的最低抑菌浓度（mic）；利用ATP生物发光法分析目标蛋白对S. aureus细菌活力的影响；利用膜电位探针DiBAC4(3)检测目标蛋白对S. aureus细菌细胞膜电位的影响；利用场发射扫描电镜（FE-SEM）分析目标蛋白对S. aureus菌体形态的影响。[结果]实验证明LG-1培养上清中的抑菌物质为蛋白质。质谱分析鉴定出的匹配肽段数目≥2的蛋白共13个，这些蛋白中有3种蛋白为Clp蛋白酶复合体的成员，其中包括调节亚基ClpX蛋白。微量肉汤法结果显示ClpX蛋白对S. aureus的最低抑菌浓度为0.75 mg/mL,ATP生物发光法检测结果显示其对S. aureus的细菌活力的抑制率达到87.42%，抑制作用显著。膜电位探针DiBAC4(3)检测结果表明S. aureus经2 mic的ClpX蛋白处理后呈现超极化，提示细胞膜受到损伤；扫描电子显微镜的结果表明经2 mic的ClpX蛋白处理后，部分S. aureus的细胞壁破损或缺失，提示细菌细胞壁受到损伤。[结论]短小芽孢杆菌LG-1的ClpX蛋白能够显著抑制S. aureus的增殖和活力，破坏S. aureus的细胞膜和细胞壁。本研究首次报道了ClpX对S. aureus抑菌作用，为ClpX在控制S. aureus感染和耐药中的进一步研究和应用提供了理论依据。

关键词

金黄色葡萄球菌 / ClpX蛋白 / 细胞膜电位 / 场发射扫描电镜(FE-SEM)