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去垢劑EDTA對細菌外膜的作用原理介紹

瀏覽次數:1237 發布日期:2023-4-21  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
1、EDTA的作用:EDTA可減弱外膜中LPS分子間的相互作用從而損傷細菌外膜。實驗證明,EDTA在Tris緩沖液存在下,可使外膜約50%的LPS分子釋放出來,但并不影響細菌外膜的其它構成部分。這一處理的結果可使細菌對某些疏水性抗生素如放線菌素D、新菌素(novobiocin)等形成高度敏感狀態,由于部分LPS被游離出來,外膜外葉中將出現原先由LPS占據的“空白”區域,這些空間可被磷脂所替代。這些填補的磷脂分子來源于外膜的內葉或細胞膜,這樣所形成的外膜就成為一種類似于真核細胞膜的雙層磷脂結構。這種膜結構的通透性大大地高于由LPS/磷脂所形成的膜結構。另一方面,由于EDTA可去除兩價陽離子,從而減弱了LPS與磷脂分子間的相互作用,這樣LPS分子間以及LPS與磷脂分子間便出現靜電排斥反應,從而形成不穩定的外膜結構。另外,EDTA處理的細菌發現有游離的脂肪酸被釋放出來,這是由于內源性磷脂酶受EDTA激活所致。
 

去垢劑對細菌外膜的作用


2.多價陽離子的作用:多粘菌素B(polymyxin B,PMB)攜帶一個脂肪酸“尾巴”,整個分子攜帶5個正電荷但不帶負電荷。PMB分子量太大不能通過外膜的透道,故而首先必須損傷外膜結構,才能進入到細胞膜而發揮抗菌作用。實驗證明PMB與外膜結合后可在顯微鏡下發現外膜有廣泛的結構變化,此時外膜對許多疏水性抗生素、去垢劑及溶菌酶的通透性增加。鼠傷寒PmrA突變株由于在外膜中LPS分子上含有多量的4-氨基阿拉伯糖及乙醇胺(均攜帶正電荷),可與PMB發生靜電排斥反應,故而PMB不易透過外膜結構。這類突變株便成為多粘菌素抵抗菌株。

寡聚賴氨酸(Lys20)及PMB的一種九肽衍生物(PMBN,PMB經胃蛋白酶處理后失去N-末端的二氨基丁酸及脂肪酸尾巴)對于野型鼠傷寒及大腸桿菌均沒有明顯的抗菌作用,但可以增加這些細菌對于疏水性物質如新菌素、梭鏈孢酸、紅霉素、柯林達霉素、利福平、放線菌素D等的敏感性。Lys20的作用機理與EDTA相似。經Lys20處理的菌細胞可失去20%左右的LPS分子,從而影響了LPS/磷脂雙層膜的結構與功能,但這一改變過程需時較長。而PMBN可直接與LPS結合(通過異性電荷的吸引)而變成LPS-PMBN復合物,這一復合物的形成增加了LPS在外膜中所占據的空間,從而影響外膜的結構及功能。這一過程的發生極為迅速。

體內正常防御機制中存在的某些因子,亦可改變細菌外膜的通透性。一種為富含精氨酸的魚精蛋白,微量時可增加外膜對去垢劑去氧膽酸及新菌素的通透性。另一種為從多形核白細胞顆粒中提取得到的“殺菌性通透性增加蛋白”(bactericidal permeability-increasing protoin,BPI),這一蛋白為強堿性蛋白,等電點為9.6。BPI可與外膜中的LPS結合從而增加外膜對抗生素的通透性。BPI對于粗糙型細菌的作用要比對野型細菌強得多,其原因可能是后者所含的LPS攜帶長鏈О-特異性多糖﹐從而BPI不易與LPS中的類脂A結合。

發布者:科德角國際生物醫學科技(北京)有限公司
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