氟喹诺酮类抗生素受体蛋白的制备、分析方法的建立及区域环境水体的生态风险评估

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基本信息

  • 批准号：
    41601552
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    邹艳敏
  • 依托单位：
    江苏大学
  • 学科分类：
    D0711.污染物环境行为与效应
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Fluoroquinolones (FQs) are widely used as prophylactic agents and medicine for treatment of diseases in human and domestic animals, which may be discharged into environmental waters with urine, excrement and aquaculture wastewater. Therefore, it is of great importance to develop a suitable analytical method for monitoring the occurrences and assessing the exposure and risk of FQs in environmental waters. In this study, we try to express gyrase subunits A (gyrA) from E.Coil in periplasmic space of E. coli, and investigate the molecular recognition mechanism of gyrA protein binding to FQs by using enzyme assay; after preparation and purification of Europium chelate labeled gyrA, a simple, sensitive time-resolved fluoroimmunoassay (TRFIA) was established for measuring total FQs concentration in aquatic system. Based on the results of which, risk assessment to FQs in regional environmental waters was achieved using total FQs concentration as main indicator. And our study will provide important background data for risk assessment and investigation of the antibiotics in the aquatic environments.
氟喹诺酮(Fluoroquinolones，FQs)是一类被广泛使用的人畜共用抗生素，可随尿液、粪便、养殖废水等排放到环境水体中，造成水体污染，进而威胁水生态系统的安全。FQs种类众多，建立能够广泛识别多种FQs的高效可靠的分析方法，对评估其生态风险具有重要意义。本课题拟以大肠杆菌促旋酶的gyrA亚基作为研究对象，通过筛选FQs的敏感菌株，体外克隆、表达天然gyrA基因；借助实验和分子模拟技术手段阐明其与FQs的分子识别机制，指导定向突变、进化，筛选出广泛识别FQs的重组gyrA受体蛋白；在上述工作的基础上，以稀土离子铕-螯合剂标记gyrA受体蛋白，建立基于受体蛋白gyrA的、可测定水体中FQs总浓度的、简单、灵敏、高通量的生物分析方法；同时，以总浓度为重要指标，对区域水体中FQs的生态风险进行评估。本研究成果，将为研究水环境中典型抗生素的污染状况与生态风险评估提供技术支撑。

结项摘要

通过体外克隆并表达gyrA受体蛋白（约100KD），合成两种FQs包被原，其中OVA-NOR与gyrA配对成功。经竞争性ELISA方法鉴定，gyrA蛋白能够广谱性的识别12种喹诺酮类抗生素，其IC50在112.3~217.7 ng/mL。建立了基于受体蛋白gyrA的竞争性标准曲线，其检测CIP的LOD为24.6 ng/mL。基于此，构建了间接竞争ELISA方法，用于分析环境水体中FQs的总浓度。所测得总浓度与预测无影响浓度值(the predicted no effect concentration, PNEC)比较，可对区域环境水体中FQs的污染状况进行评估。本研究对江苏镇江、扬州等地环境水体的污染状况进行了系统地调查研究，结果表明，两个地区FQs对水环境无显著影响。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Electrochemical Biosensor Based on Tetrahedral DNA Nanostructures and G‑Quadruplex−Hemin Conformation for the Ultrasensitive Detection of MicroRNA-21 in Serum
基于四面体DNA纳米结构和G-Quadruplex-Hemin构象的电化学生物传感器用于血清中MicroRNA-21的超灵敏检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Analytical Chemistry
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Jian Lu;Jin Wang;Xialin Hu;Eric Gyimah;Salome Yakubu;Kun Wang;Xiangyang Wu;Zhen Zhang
  • 通讯作者：
    Zhen Zhang
A novel, enzyme-linked immunosorbent assay based on the catalysis of AuNCs@BSA-induced signal amplification for the detection of dibutyl phthalate
一种基于 AuNCs@BSA 催化信号放大的新型酶联免疫吸附测定法，用于检测邻苯二甲酸二丁酯
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Talanta
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Zhen Zhang;Nuanfei Zhu;Yanmin Zou;Xiangyang Wu;Guangbo Qu;Jianbo Shi
  • 通讯作者：
    Jianbo Shi
Plasmonic ELISA Based on Nanospherical Brush-Induced Signal Amplification for the Ultrasensitive Naked-Eye Simultaneous Detection of the Typical Tetrabromobisphenol A Derivative and Byproduct
基于纳米球刷诱导信号放大的等离子 ELISA，用于超灵敏肉眼同时检测典型四溴双酚 A 衍生物和副产物
  • DOI：
    10.1016/j.tsf.2015.05.036
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Zhen Zhang;Nuanfei Zhu;Shuaibing Dong;Menglu Huang;Liuqing Yang;Xiangyang Wu;Zhenjiang Liu;Jiahao Jiang;Yanmin Zou
  • 通讯作者：
    Yanmin Zou
A novel and sensitive chemiluminescence immunoassay based on AuNCs@pepsin@luminol for simultaneous detection of tetrabromobisphenol A bis(2-hydroxyethyl) ether and tetrabromobisphenol A mono(hydroxyethyl) ether
基于AuNCs@pepsin@luminol的新型灵敏化学发光免疫分析法同时检测四溴双酚A双(2-羟乙基)醚和四溴双酚A单(羟乙基)醚
  • DOI：
    10.1101/582114
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Analytica Chimica Acta
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zhen Zhang;Nuanfei Zhu;Yanmin Zou;Zongshan Zhao;Xiangyang Wu;Guoxi Liang;Zhixiang Han;Hui Meng
  • 通讯作者：
    Hui Meng
Electrochemical immunosensor based on Ag+-dependent CTAB-AuNPs for ultrasensitive detection of sulfamethazine
基于Ag依赖性CTAB-AuNPs的电化学免疫传感器用于超灵敏检测磺胺二甲嘧啶
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Biosensors and Bioelectronics
  • 影响因子：
    12.6
  • 作者：
    Mingyue Yang;Xiangyang Wu;Xialin Hu;Kun Wang;Can Zhang;Eric Gyimah;Salome Yakubu;Zhen Zhang
  • 通讯作者：
    Zhen Zhang

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其他文献

中空纤维支载离子液体液液微萃取测定环境水样中的4-n-壬基酚
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    江苏大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邹艳敏;张祯;吴向阳;仰榴青;张冬梅;朱晶晶
  • 通讯作者：
    朱晶晶
中空纤维膜辅助离子液体液相微萃取-高效液相色谱法测定环境水体中的水杨酸
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    环境化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张祯;江静;邹艳敏;吴向阳
  • 通讯作者：
    吴向阳

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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