单核细胞增生利斯特菌的MFS类外排泵主要有MdrL和Lde以及MATE类FepA外排泵。MdrL外排大环内酯类抗生素,受到LadR蛋白的负调控[68]。Lde外排四环素类和头孢类抗生素[69]。FepA单一外排氟喹诺酮类(如环丙沙星),FepR调节该外排蛋白的表达[70]。
除上述的致病微生物存在外排泵外,有益菌也有外排泵,如乳酸乳杆菌外排泵LmrA和LmrP,分别属于ABC和MFS家族,并表现出对大环内酯类、林可霉素类和链阳菌素的高度耐药[71]。
2 外排泵相关的抗生素结合蛋白在抗生素残留检测中的运用上述外排泵相关的抗生素结合蛋白,包括调节蛋白和组成蛋白,大多数与底物结合是非特异性的,它们可结合多种底物并促进外排,而少数能特异结合抗生素的调节蛋白,可被运用到抗生素的残留检测。
具体已经运用到抗生素残留检测的外排泵相关蛋白有TetR家族的TetR,TtgR调节蛋白。M. Espinosa-Urgel等[72]构建了基于恶臭假单胞菌的TtgABC外排泵调节蛋白TtgR的生物传感器,通过TtgR的活性中心与四环素、氯霉素和头孢类抗生素结合,通过各类抗生素的浓度不同,结合后形成的荧光强度不一,从而根据荧光强度测定不同抗生素含量。H. Hong等[73]利用大肠杆菌和不动杆菌,建立了基于TetA外排泵阻遏蛋白TetR的生物报告指示器,其活性中心可特异性结合多西环素。细菌的生物报告蛋白参与受启动子和报告基因调节的基因转录过程,被证明是一种可以检测多化合物的有力工具[74]。此前,L. H. Hansen等[75]构建TetR的绿色荧光蛋白,检测土壤中链霉菌产生的土霉素。
3 展望如今发现的外排抗生素的蛋白质很多,在众多的组成蛋白和调节蛋白中,能专一性结合抗生素并可以运用到残留检测中的蛋白质很少,大部分的调节蛋白具有全局性和非特异性。已经用于临床检测抗生素残留的蛋白质包括基于TtgR阻遏蛋白建立生物传感器,以及通过TetR蛋白建立生物报告指示器,检测四环素和氯霉素的残留。这两个阻遏蛋白都属于TetR家族,其蛋白质的结构特点是具有DNA结合结构域和底物结合结构域,有较为明确的药物结合位点,可以通过受体分析法用于抗生素的残留检测。除此类蛋白质家族外,其他外排泵相关蛋白质没有如此明显的结构特征,因此,还需要更多的试验研究外排泵蛋白质的相关性质,包括蛋白质的稳定性和活性,来判定是否能够通过上述方法用于残留检测,或者找到更合适的方法将其用于实践。
随着细菌耐药性逐年增加,发现细菌的外排机制愈发重要,需要更加清楚地研究引发细菌外排基因表达的机制,同时,将与抗生素专一性结合的外排泵相关蛋白质从众多的蛋白质中区分。因此,发现外排相关蛋白质与抗生素的结合位点,通过受体分析法,将其运用到药物的残留检测是以后研究的重点。
2017年11月20日由经典的三联复合蛋白组成,即内膜转运蛋白(inner-membrane efflux pump, IMF)、外膜蛋白(outer membrane protein, OMF)和膜融合蛋白(membrane fusion protein, MFP)...抗生素; 外排泵; 组成蛋白; 调节蛋白; 残留检测细菌主要外排泵及其调控蛋白研究进展
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