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成果簡(jiǎn)介： 本項(xiàng)目組于全球首次開發(fā)了基于熒光素酶的系列食源性致病菌快速檢測(cè)系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)本項(xiàng)目組已實(shí)現(xiàn)了金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌O157、奇異變形桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、肺炎克雷伯氏桿菌的單獨(dú)和混合檢測(cè)，最低檢測(cè)限達(dá)10個(gè)copy，與熒光定量PCR法相比具有更高的特異性，檢測(cè)時(shí)間可縮短至2-3小時(shí)，且設(shè)備、試劑成本相對(duì)較低，與現(xiàn)有系列食源性致病

主要研究了食源性致病菌（以腸炎沙門氏菌和單增李斯特菌為主，此外還有大腸桿菌 O157:H7 和空腸彎曲桿菌）生長(zhǎng)和致死預(yù)測(cè)微生物模型研究。研究涉及：預(yù)測(cè)微生物模型，致病菌檢測(cè)與控制，微生物脅迫抗性等內(nèi)容。系統(tǒng)研究了在模擬的儲(chǔ)藏溫度和熱處理方式下兩種致病菌在模擬食品基質(zhì)系統(tǒng)和真實(shí)食品中的生長(zhǎng)，熱致死、損傷和修復(fù)動(dòng)態(tài)變化情況。研究結(jié)果表明兩種致病菌在液體、固體的模擬系統(tǒng)中以及真實(shí)的食品中呈現(xiàn)不同的熱殺死動(dòng)態(tài)學(xué)曲線。基于模擬系統(tǒng)建立的生長(zhǎng)和熱致死模型并不能很好的應(yīng)用于預(yù)測(cè)肉及肉制品中致病菌的真實(shí)狀態(tài)。此外

研究分別建立了食品中克羅諾桿菌常規(guī) PCR 和 Real-time PCR 的快速檢測(cè)方法，方法具有很好的特異性和靈敏性，可以應(yīng)用于食品中克羅諾桿菌的檢測(cè)。其中常規(guī) PCR 檢測(cè)方法選取了兩個(gè)特異性的基因，使得檢測(cè)方法具有更高的特異性。Real-time PCR 檢測(cè)體系中加入了競(jìng)爭(zhēng)性擴(kuò)增內(nèi)標(biāo)，大大降低了假陰性發(fā)生的可能性。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國(guó)際刊物 Food Control 上，引用次數(shù)達(dá)到 30余次。 

中國(guó)科大陳宇星教授、周叢照教授和孫林峰教授課題組合作闡明了金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）胞壁酸（WTA）翻轉(zhuǎn)酶TarGH轉(zhuǎn)運(yùn)WTA的機(jī)制和TarGH特異性抑制劑Targocil的抑制機(jī)制。該研究成果在線發(fā)表在微生物領(lǐng)域?qū)I(yè)雜志mBio上。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）是主要的臨床致病菌之一，其引發(fā)的感染難以治愈甚至可能致死。由于近年來(lái)抗生素濫用，出現(xiàn)了對(duì)所有的β-內(nèi)酰胺類藥物都具有抗性的MRSA菌株。研究表明S. aureus細(xì)胞壁主要成分WTA是引起耐藥性的關(guān)鍵因素之一。在革蘭氏陽(yáng)性菌中，WTA是一類共價(jià)連接在肽聚糖上的陰離子多聚物。WTA在細(xì)菌分裂、生物膜形成、宿主定殖以及細(xì)菌感染等過程中起著重要作用。因此，WTA合成路徑中的關(guān)鍵酶是新型抗菌藥物的重要靶點(diǎn)。在S. aureus中，WTA合成前體是N-乙酰葡糖胺修飾的多聚核糖醇長(zhǎng)鏈，其通過共價(jià)鍵連接在錨定在細(xì)胞膜上的脂質(zhì)載體Und-PP上。該Und-PP連接的多聚核糖醇長(zhǎng)鏈前體先在細(xì)胞內(nèi)完成合成，最后通過ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白TarGH翻轉(zhuǎn)出細(xì)胞膜。作為最具潛力的抗生素靶標(biāo)之一，TarGH及其抑制劑得到廣泛研究。先導(dǎo)化合物小分子Targocil是近期被鑒定出來(lái)特異性抑制TarGH效率較高的抑制劑，但是其抑制的分子機(jī)制并不清楚。為闡明TarGH轉(zhuǎn)運(yùn)WTA的機(jī)理以及Targocil的抑制機(jī)制，作者用冷凍電鏡方法，解析了金黃色葡萄球菌WTA翻轉(zhuǎn)酶TarGH的同源蛋白，來(lái)自Alicyclobacillus herbarius菌的TarGH結(jié)構(gòu)。其同源性為50%。TarGH結(jié)構(gòu)總體分辨率為3.9 ?，其核心結(jié)構(gòu)區(qū)域分辨率達(dá)到3.6?。由于未結(jié)合ATP，TarGH結(jié)構(gòu)處于開口朝向細(xì)胞內(nèi)的構(gòu)象狀態(tài)。基于結(jié)構(gòu)，作者計(jì)算出了底物轉(zhuǎn)運(yùn)通道，通過對(duì)組成通道的氨基酸殘基性質(zhì)分析并結(jié)合生理實(shí)驗(yàn)，闡明了底物特異性識(shí)別機(jī)制。通過結(jié)構(gòu)比對(duì)作者提出TarGH及其同源蛋白利用“曲柄連桿”原理來(lái)實(shí)現(xiàn)底物轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制。具有類似結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都可以利用這一機(jī)制通過相對(duì)微小的總體構(gòu)象變化轉(zhuǎn)運(yùn)較大的底物。作者進(jìn)一步通過生化實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬確定了Targocil結(jié)合TarGH的精確位點(diǎn)，并闡明了其抑制TarGH轉(zhuǎn)運(yùn)胞壁酸的分子機(jī)制。

本發(fā)明提供了動(dòng)物源食品致病菌鑒定及其耐藥和毒力基因檢測(cè)復(fù)合芯片。本發(fā)明提供了用于鑒定動(dòng)物源食品致病菌、致病菌耐藥基因和/或致病菌毒力基因的探針，由序列1?序列171所示的單鏈DNA分子組成。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明的動(dòng)物源食品中致病菌鑒定及其耐藥和毒力基因檢測(cè)復(fù)合芯片，能夠有效的達(dá)到同時(shí)鑒定細(xì)菌及其毒力和耐藥基因的綜合目的。

魏氏梭菌能引起各種動(dòng)物壞死性腸炎、腸毒血癥、人畜創(chuàng)傷性壞 疽以及人類食物中毒，快速、低成本、定量檢測(cè)人體內(nèi)的 α 毒素對(duì)于 預(yù)防和診斷魏氏梭菌感染至關(guān)重要。本項(xiàng)目涉及的魏氏梭菌病及其致 病菌型的膠體硒檢測(cè)試紙能單獨(dú)或同時(shí)完成魏氏梭菌病的早期診斷 和各種致病菌的分型鑒定, 可應(yīng)用于獸醫(yī)臨床、畜牧養(yǎng)殖、食品安全、 公共衛(wèi)生、水質(zhì)監(jiān)測(cè)及相關(guān)領(lǐng)域，具有操作簡(jiǎn)單、敏感特異、攜帶方 便等特點(diǎn)，有廣闊的市場(chǎng)前景與經(jīng)濟(jì)效益潛力。

近日，機(jī)電學(xué)院王紹金教授團(tuán)隊(duì)在學(xué)校G2期刊《InternationalJournalofFoodMicrobiology》上發(fā)表題為“Combinedeffectsofintermittentradiofrequencyheatingwithcinnamonoilvaporonmicrobialcontrolandqualitychangesofalfalfaseeds”的論文。博士研究生徐淵美為論文第一作者，王紹金教授為論文通訊作者。

Shigella sp PIB是志賀氏菌的新亞型，含鞭毛和豐富菌毛，可長(zhǎng)期定殖于大腸粘膜；還能分泌一種長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸，直接抑制腸道節(jié)律性收縮、降低腸動(dòng)力；小鼠口腔攝入PIB細(xì)菌可引起小鼠頑固性便秘，其便秘表型與人類慢性便秘高度相似。

該研究以稻曲病菌富含半胱氨酸蛋白SCRE6為研究對(duì)象，證實(shí)了SCRE6是稻曲病菌中發(fā)揮重要毒性功能的效應(yīng)蛋白；通過生化實(shí)驗(yàn)揭示了SCRE6是一個(gè)以水稻免疫負(fù)調(diào)控因子OsMPK6（Mitogen-Activated Protein Kinase 6）為靶標(biāo)的酪氨酸蛋白磷酸酶。

以一氧化氮合酶（iNOS）基因敲除大鼠作模型，發(fā)現(xiàn)iNOS基因敲除大鼠對(duì)日本血吸蟲的感染表現(xiàn)出明顯的敏感性（蟲體發(fā)育正常、雌蟲產(chǎn)出成熟蟲卵，肝組織蟲卵肉芽腫嚴(yán)重），從而證實(shí)，由iNOS代謝精氨酸產(chǎn)生的一氧化氮（NO）是大鼠抗血吸蟲病的關(guān)鍵先天性免疫分子。       在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)還利用多種研究手段，對(duì)NO抗日本血吸蟲發(fā)育的分子機(jī)制進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)大鼠中天然高表達(dá)的iNOS代謝L-精氨酸產(chǎn)生的高濃度的NO，是通過干擾血吸蟲線粒體中能量代謝的相關(guān)酶的活性，使蟲體發(fā)育嚴(yán)重受阻并影響雌雄蟲生殖系統(tǒng)的正常發(fā)育，導(dǎo)致蟲卵成熟和受精受阻，從而顯著減弱/降低了血吸蟲感染對(duì)大鼠的致病性。該研究結(jié)果解釋了為什么大鼠對(duì)日本血吸蟲具有天然抗性的機(jī)理，為制定新的防治措施和抗血吸蟲疫苗的研發(fā)提供了有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。