Psychrobacter sp. TAE2020荚膜多糖的结构解析及其抗生物被膜与乳化活性的功能研究

本研究系统分离并表征了南极海洋细菌Psychrobacter sp. TAE2020产生的荚膜多糖（CPS）结构，发现其重复单元含稀有氨基糖与吡喃糖衍生物。该多糖（CATASAN复合物组分）展现显著抗生物被膜（anti-biofilm）活性与乳化能力，为开发新型抗感染制剂和生物乳化剂提供了分子基础。

　　

Highlight

细菌菌株与培养条件

从法国南极站Dumont d'Urville附近海水分离的Psychrobacter sp. TAE2020使用合成培养基Gut进行培养（方法同D'Angelo等人2022年报告）。临床脓关节炎分离株Staphylococcus epidermidis O-47（由Gotz教授惠赠）及参考菌株Staphylococcus epidermidis RP62A（ATCC 35984）在37°C脑心浸出液肉汤（BHI）中培养。

CPS分离与纯化

Psychrobacter sp. TAE2020在15°C浮游培养条件下通过透射电镜（TEM）检测到细胞周围荚膜结构（图1），并发现细胞通过出芽机制产生细胞外膜囊泡（EMVs）。荚膜多糖（CPS）经PCP和酚/水提取法从干燥细胞中分离，水相提取物经核酸与蛋白纯化后通过阴离子交换色谱和凝胶过滤层析进行分级。

结论

首次从Psychrobacter sp. TAE2020细胞中分离并表征了一种新型荚膜多糖（CPS）。其重复单元全由氨基糖构成，除带负电荷的丙酮酸取代基外均具疏水特性。大量乙酰基与少量游离羟基可能导致多糖分子强烈聚集及对脂质体的粘附。值得注意的是，该CPS与CATASAN复合物中的多糖组分完全相同，其结构特征（如高乙酰化度和稀有α-L-古洛糖胺）可能直接关联其抗生物被膜和乳化功能。这一发现为极端微生物多糖的结构-功能关系研究提供了关键分子模板。