分子伴侶GroESL系統(tǒng)在基礎醫(yī)學教學中的運用

1、    分子伴侶groesl系統(tǒng)在基礎醫(yī)學教學中的運用    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)在基礎醫(yī)學教學中的運用：分子伴侶groesl系統(tǒng)在病原生物與免疫學教學中的運用;分子伴侶groesl系統(tǒng)在醫(yī)學生物化學教學中的運用;分子伴侶groesl系統(tǒng)在大學生思想教育教學中的運用。關鍵詞：分子伴侶;groels系統(tǒng);萘啶酸：g642.41     文獻標志碼：a     ：1674-9324（2019）21-0203-02蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者，

2、而蛋白質是由基因控制的，基因通過轉錄、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活性的蛋白質。多肽鏈在折疊的過程中，有種物質可糾正多肽鏈的錯誤折疊、誘導多肽鏈的正確折疊或降解錯誤折疊的多肽鏈，由lasky最先提出這種物質的概念-分子伴侶（molecular chaperone）。當細胞受到外界不良環(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教學中的運用病原生物與免疫學的細菌學中的腸道桿菌內(nèi)容，是臨床醫(yī)學和護理專

3、業(yè)學生重點學習的內(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，細菌產(chǎn)生耐藥性的速度非?？?，即細菌產(chǎn)生耐藥性的速度要遠遠高于藥品研發(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)濟負擔。作為高校教師，應該讓學生了解腸道桿菌在目前臨床上出現(xiàn)的嚴重性耐藥性問題，更應該啟發(fā)醫(yī)學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。萘啶酸在細胞內(nèi)的作用靶點是dna解旋酶（dna gyrase）和dna拓撲異構酶iv（dna topoisomerase iv），萘啶酸進入細胞以后首先與被切斷的dna以及dna gyrase或者dna topoisomerase iv形成可逆的三體復合物，阻礙了細菌dna復制或轉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、結構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)學生物化學教學中的運用醫(yī)學生物化學的蛋白質的結構與功能內(nèi)容，是生物化學的精髓部分，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雜的，人體組成的蛋白質種類非常多。科學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的功能。蛋白質的結構決定蛋白質的功能，因此對蛋白質結構的講

6、解，是高校教師備課的重點。蛋白質的結構包括一級結構、二級結構、三級結構和四級結構，除一級結構以外的三種結構是蛋白質的空間結構。由一條多肽鏈構成的蛋白質，具有三級結構才能發(fā)揮生物學活性。人體內(nèi)的許多蛋白質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構即亞基，亞基與亞基之間排列成正確的空間結構，蛋白質才能發(fā)揮正常的生理生化功能。這種三維的抽象的空間結構，對大專醫(yī)學生來講，是不好理解的。分子伴侶groesl系統(tǒng)就是幫助蛋白質正確折疊以形成正確的空間結構。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)。具有生物學活性的蛋白質，由于受到外界刺激，造成疏水性基團暴露在外，蛋白質在生物體內(nèi)的親水環(huán)境中易發(fā)生沉淀，其生物學活性也會喪失。過量表達的分子伴侶groesl系統(tǒng)會幫助細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)，有助于同學們理解蛋白質復雜的空間結構和蛋白質的理化性質。三、分子伴侶groesl系統(tǒng)在大學生思想教育中的運用當細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，目的是幫助細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-萘啶酸三體復合物，導致了細菌dna的斷裂，從而加速了細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，即幫助細菌度過不良刺激，但是結果反而是相反的，即細菌在受到萘啶酸的作用時，分子伴侶groesl系統(tǒng)會加速細菌的死亡。通過分子伴侶groesl系統(tǒng)，大學生應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。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.細菌耐藥性的嚴重性j.教育教學論壇，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，細菌耐藥性的生物化學機制j.教育教學論壇，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.教育教學論壇2019年21期教育教學