分子伴侶GroESL系統(tǒng)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的運用

1、    分子伴侶groesl系統(tǒng)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的運用    崔道林 陳春麗 龔蕾 晏廷亮 方杰摘要：本文簡單介紹了分子伴侶，從三個方面闡述分子伴侶groesl系統(tǒng)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的運用：分子伴侶groesl系統(tǒng)在病原生物與免疫學(xué)教學(xué)中的運用;分子伴侶groesl系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)生物化學(xué)教學(xué)中的運用;分子伴侶groesl系統(tǒng)在大學(xué)生思想教育教學(xué)中的運用。關(guān)鍵詞：分子伴侶;groels系統(tǒng);萘啶酸：g642.41     文獻標(biāo)志碼：a     ：1674-9324（2019）21-0203-02蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，

2、而蛋白質(zhì)是由基因控制的，基因通過轉(zhuǎn)錄、翻譯成多肽鏈，多肽鏈經(jīng)過正確的折疊才能形成具有生物學(xué)活性的蛋白質(zhì)。多肽鏈在折疊的過程中，有種物質(zhì)可糾正多肽鏈的錯誤折疊、誘導(dǎo)多肽鏈的正確折疊或降解錯誤折疊的多肽鏈，由lasky最先提出這種物質(zhì)的概念-分子伴侶（molecular chaperone）。當(dāng)細(xì)胞受到外界不良環(huán)境的刺激時，如高溫、紫外線、藥物等，分子伴侶的表達量增加，輔助多肽鏈的正確折疊，以此度過不良的外界環(huán)境刺激。分子伴侶groels系統(tǒng)是熱休克蛋白家族中的一個非常重要的系統(tǒng)。一、分子伴侶groesl系統(tǒng)在病原生物與免疫學(xué)教學(xué)中的運用病原生物與免疫學(xué)的細(xì)菌學(xué)中的腸道桿菌內(nèi)容，是臨床醫(yī)學(xué)和護理專

3、業(yè)學(xué)生重點學(xué)習(xí)的內(nèi)容。針對腸道桿菌的防治，目前尚沒有用于人類免疫的疫苗。腸道桿菌對外界環(huán)境的抵抗力也比較強。當(dāng)人受到腸道桿菌的感染，使用抗生素是臨床醫(yī)生的首選。但是，隨著抗生素的廣泛使用，在有些地區(qū)甚至濫用抗生素，導(dǎo)致越來越多的腸道桿菌對抗生素產(chǎn)生了耐藥性。自從1929年弗萊明首次發(fā)現(xiàn)青霉素至今，細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的速度非常快，即細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藥品研發(fā)的速度1。臨床醫(yī)生往往會選擇增加抗生素的使用單位，這樣會對病人造成更大的藥物副作用和更大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。作為高校教師，應(yīng)該讓學(xué)生了解腸道桿菌在目前臨床上出現(xiàn)的嚴(yán)重性耐藥性問題，更應(yīng)該啟發(fā)醫(yī)學(xué)生如何的面對耐藥性問題以及如何采取措施來防范。1

4、962年研制的第一代奎諾酮類藥物-萘啶酸，由于腸道桿菌日益嚴(yán)重的耐藥性問題2，目前臨床上已經(jīng)很少使用了。我們的策略是提高萘啶酸療效來減緩耐藥性發(fā)生的速度。萘啶酸在細(xì)胞內(nèi)的作用靶點是dna解旋酶（dna gyrase）和dna拓?fù)洚悩?gòu)酶iv（dna topoisomerase iv），萘啶酸進入細(xì)胞以后首先與被切斷的dna以及dna gyrase或者dna topoisomerase iv形成可逆的三體復(fù)合物，阻礙了細(xì)菌dna復(fù)制或轉(zhuǎn)錄而達到殺菌和抑菌作用3。分子伴侶groesl系統(tǒng)就是一種防范腸道桿菌耐藥性問題的方法之一，具體的策略就是通過了解腸道桿菌對藥物壓力的反應(yīng)機制，進而提高現(xiàn)有藥物的療

5、效。國內(nèi)外大量文獻對groels系統(tǒng)研究主要體現(xiàn)在表達量、結(jié)構(gòu)分析以及如何輔助多肽鏈的正確折疊等方面。而我們的研究發(fā)現(xiàn)，groels系統(tǒng)的過量表達會增加大腸桿菌對nalidixic acid藥物的敏感性。這可以說是一個全新的發(fā)現(xiàn)4。二、分子伴侶groesl系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)生物化學(xué)教學(xué)中的運用醫(yī)學(xué)生物化學(xué)的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)容，是生物化學(xué)的精髓部分，是高校教師講解的重點也是難點。重點體現(xiàn)在蛋白質(zhì)既是生命活動的主要載體，也是功能執(zhí)行者。人作為生物體是非常復(fù)雜的，人體組成的蛋白質(zhì)種類非常多?？茖W(xué)家要探秘人體的各項生理功能，首先了解人體組成的蛋白質(zhì)的功能。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能，因此對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的講

6、解，是高校教師備課的重點。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)，除一級結(jié)構(gòu)以外的三種結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。由一條多肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，具有三級結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮生物學(xué)活性。人體內(nèi)的許多蛋白質(zhì)分子含有兩條或兩條以上的多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)即亞基，亞基與亞基之間排列成正確的空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)才能發(fā)揮正常的生理生化功能。這種三維的抽象的空間結(jié)構(gòu)，對大專醫(yī)學(xué)生來講，是不好理解的。分子伴侶groesl系統(tǒng)就是幫助蛋白質(zhì)正確折疊以形成正確的空間結(jié)構(gòu)。信使rna進入核糖體，新翻譯出的多肽鏈往往疏水性基團暴露在外，親水性基團在內(nèi)，這就需要分子伴侶groesl系統(tǒng)的輔助，正確折疊的多肽

7、鏈親水性基團在外而疏水性基團在內(nèi)。具有生物學(xué)活性的蛋白質(zhì)，由于受到外界刺激，造成疏水性基團暴露在外，蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)的親水環(huán)境中易發(fā)生沉淀，其生物學(xué)活性也會喪失。過量表達的分子伴侶groesl系統(tǒng)會幫助細(xì)胞度過不良的外界環(huán)境。因此，通過講解分子伴侶groesl系統(tǒng)，有助于同學(xué)們理解蛋白質(zhì)復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。三、分子伴侶groesl系統(tǒng)在大學(xué)生思想教育中的運用當(dāng)細(xì)菌處于不良的外界刺激時，過量表達的分子伴侶groesl系統(tǒng)可以輔助新合成多肽鏈的正確折疊或錯誤折疊的多肽鏈的修復(fù)，目的是幫助細(xì)菌更好地完成新陳代謝以此度過不良的外界環(huán)境，例如高溫、紫外線、藥物分子等物理化學(xué)因素的刺激。但是

8、，大腸桿菌受到萘啶酸的刺激時，過量表達的分子伴侶groesl系統(tǒng)反而加速細(xì)菌的死亡。我們的分析是，分子伴侶groesl系統(tǒng)作用于dna gyrase-dna-萘啶酸三體復(fù)合物，導(dǎo)致了細(xì)菌dna的斷裂，從而加速了細(xì)菌對萘啶酸的敏感性。通俗的講：分子伴侶groesl系統(tǒng)的出發(fā)點是好的，即幫助細(xì)菌度過不良刺激，但是結(jié)果反而是相反的，即細(xì)菌在受到萘啶酸的作用時，分子伴侶groesl系統(tǒng)會加速細(xì)菌的死亡。通過分子伴侶groesl系統(tǒng)，大學(xué)生應(yīng)該悟出人生的一些道理。例如在我們?nèi)粘Ｉ钪?，我們有時候會幫助或愛一個處于困境的人，一般情況下，這種幫助或愛能使困境中的人度過難關(guān)。但在一些特殊情況下，會適得其反。參

9、考文獻：1陳春麗，崔道林，張帆.細(xì)菌耐藥性的嚴(yán)重性j.教育教學(xué)論壇，2014，（15）：153-154.2ferjani，s.，et al.，prevalence and characterization of plasmid-mediated quinolone resistance genes in extended-spectrum beta-lactamase-producing enterobacteriaceae in a tunisian hospital.microb drug resist，2015，21（2）：66-158.3崔道林，陳春麗，張帆，細(xì)菌耐藥性的生物化學(xué)機制j.教育教學(xué)論壇，2014，（23）：161-162.4崔道林，陳春麗.分子伴侶groels系統(tǒng)在大腸桿菌對nalidixic acid 藥物的敏感性中的作用，臨床醫(yī)藥文獻雜志m.中國醫(yī)藥科技出版社，2018：198.教育教學(xué)論壇2019年21期教育教學(xué)