blaTEM-116型超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的表達(dá)、純化及其應(yīng)用

王震，鄭穎，范泉水，陳秀樞，呂建新

1 溫州醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)與生命科學(xué)學(xué)院 微生態(tài)學(xué)研究所，溫州 325035

2 成都軍區(qū)軍事醫(yī)學(xué)研究所，昆明 650032

超廣譜 β-內(nèi)酰胺酶 (Extended-spectrum βlactamase，ESBL) 是細(xì)菌在超廣譜β-內(nèi)酰胺抗生素選擇壓力下產(chǎn)生的一類耐藥酶，能夠降解大部分青霉素類、3代以下頭孢菌素類的 β-內(nèi)酰胺抗生素，主要機(jī)制是水解該類抗生素母環(huán)的酰胺鍵而導(dǎo)致細(xì)菌的耐藥性。TEM型ESBL是一種主要的亞群，攜帶blaTEM，由blaTEM-1或blaTEM-2發(fā)生一個(gè)或數(shù)個(gè)位點(diǎn)的突變而形成具有不同底物譜的TEM型ESBL。與TEM-1酶相比，TEM-116 ESBL存在著2個(gè)氨基酸位點(diǎn)的突變(Val 84→Ile，Ala 184→Val)，使其底物輪廓具備超廣譜酶的特征，具有分解絕大部分 β-內(nèi)酰胺類抗生素的能力[1-2]。自2002年Vignoli等[1]報(bào)道自臨床樣本分離出攜帶blaTEM-116的Escherichia coli以來，世界各地不斷發(fā)現(xiàn)產(chǎn)TEM-116 型ESBL的流行株[3]。

β-內(nèi)酰胺類藥物是應(yīng)用廣泛的抗生素，涉及醫(yī)療業(yè)、制藥業(yè)、農(nóng)業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域。因此，在某些特定外環(huán)境中存在著大量未經(jīng)降解的該類抗生素，如制藥廠排出的工業(yè)發(fā)酵廢水、病人排泄物和醫(yī)源性污水、食品制造業(yè)的奶制品與肉制品等都可能涉及抗生素污染問題，從而導(dǎo)致耐藥菌株的形成與流行。因此，抗生素對環(huán)境、食品、醫(yī)療場所的污染與耐藥菌的傳播，以及醫(yī)院內(nèi)感染等問題已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注[4-8]。

本研究采用“逆向思維”的科學(xué)方法，把TEM-116 ESBL這種具有超廣譜特征的耐藥酶開發(fā)成具有潛在應(yīng)用價(jià)值的工具酶，用于清除醫(yī)源性排泄物、藥廠工業(yè)性發(fā)酵廢液中的β-內(nèi)酰胺抗生素，在其經(jīng)過嚴(yán)格的安全性評價(jià)并經(jīng)監(jiān)管部門批準(zhǔn)的前提下，結(jié)合酶固定化技術(shù)有望用于清除液態(tài)食品中的 β-內(nèi)酰胺抗生素，并嘗試性地將其用于降解體內(nèi)青霉素G。……