基于CuAAC点击化学反应的PEG定点修饰提高T7噬菌体抗免疫清除能力的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31800158
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0107.病毒学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Recently, antimicrobial resistance has become increasingly serious. Phage therapy on antimicrobial resistant bacteria has its unique advantage and broad application prospect. However, the rapid clearance in vivo prevents the development of phage therapy. Promoting the ability of anti-immune response of phage is the trend in development of phage therapy. PEGlytion can prolong the circulating half-life of phages but reduce their infectivity. We propose a hypothesis that site-specific PEGlytion on head protein would increase anti-immune response of phage and not reduce its infectivity. We plan to introduce site-specific mutation into T7 to keep only one amber codon at the 3’end of the gp10 head protein gene of T7 via phage genetic engineering. The synthesized non-natural amino acid, p-propargyloxy phenylalanine(pPa), will be inserted into head protein p10A site-specifically via synthetic biology by using tyrosyl-tRNA synthetase and tRNA_CUA of Methanococcus jannaschii. T7 will be site-specifically PEGlyted on the head via CuAAC reaction between the pPa and methoxypolyethylene glycol azide (mPEG-N3). We will analyze the change of anti-immune response ability of PEGlyted T7. The study will elucidate the mechanism of site-specific PEGlytion of head protein on the phage's anti-immune response ability and unravel the prolonging of the phage circulating half-time. This study can not only provide a new idea to increase phage's anti-immune response ability, but also promote the development of phage therapy, contribute to treatment of antimicrobial resistant bacteria infection and prevent the spread of the antimicrobial resistant bacteria.
细菌耐药性愈演愈烈,噬菌体治疗耐药细菌感染,因其独特于抗生素作用机制的优势,应用前景广阔。但在动物体内的快速清除严重制约了噬菌体治疗的发展,如何增强噬菌体抗免疫清除能力是噬菌体治疗研究的发展趋势和研究难点。已有研究表明PEG修饰噬菌体能延长其循环半衰期,但会降低感染能力。项目组提出对噬菌体头部定点PEG修饰能提高噬菌体抗免疫清除能力而不影响其感染力的假说。本项目拟对T7噬菌体进行遗传改造,利用詹氏甲烷球菌酪氨酰tRNA合成酶及tRNA_CUA在其头部蛋白定点插入对丙炔氧基-L-苯丙氨酸(pPa);通过pPa与甲氧基聚乙二醇叠氮发生CuAAC点击化学反应,实现T7噬菌体头部蛋白定点PEG修饰,研究头部定点PEG修饰与噬菌体抗免疫清除能力之间的关系,验证其是否能有效延长噬菌体循环半衰期。本研究不仅可为提高噬菌体抗免疫清除能力提供新思路,也可为推动噬菌体治疗发展,治疗耐药细菌感染作出积极贡献。

结项摘要

细菌耐药性愈演愈烈,噬菌体治疗耐药细菌感染,因其独特于抗生素作用机制的优势,应用前景广阔。但在动物体内的快速清除严重制约了噬菌体治疗的发展,如何增强噬菌体抗免疫清除能力是噬菌体治疗研究的发展趋势和研究难点。聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)修饰技术广泛应用于多种蛋白质和多肽的化学修饰。 PEG修饰具有半衰期延长、免疫原性降低或消失、毒副作用减少以及物理、化学和生物稳定性增强等。有研究表明PEG修饰噬菌体能延长其循环半衰期,但会降低感染能力。因此,本项目组提出对噬菌体头部定点PEG修饰可能能提高噬菌体抗免疫清除能力而不影响其感染力。项目组首先合成了非天然氨基酸N-丙炔氧羰基-L-赖氨酸,并构建了MbPylRS/tRNACUA高效表达体系,为后期在噬菌体头部插入N-丙炔氧羰基-L-赖氨酸奠定了基础;通过基因组合成的方法去除T7Select基因组内所有琥珀密码子,在其头部蛋白gp10B的赭石密码前插入琥珀密码子,使其基因组只在头部蛋白末端携带琥珀密码子,获得突变体amber-T7Select;利用MbPylRS/tRNACUA高效表达体系识别琥珀密码子,在amber-T7Select头部蛋白C端插入N-丙炔氧羰基-L-赖氨酸,得到alkynyl-T7Select;通过CuAAA点击化学反应,用FITC-PEG-N3对噬菌体头部的炔基进行定点修饰,得到FITC-PEG-T7select,其感染能力与amber-T7select相比,无显著变化;最后用FITC-PEG-T7select及amber-T7select对SPF小鼠进行尾静脉注射后,不同时间点于另一条尾静脉取血,测小鼠血浆中剩余噬菌体滴度,结果表明FITC-PEG-T7select与amber-T7select相比,尾静脉注射12-24 h后,小鼠血液中FITC-PEG-T7select存留量为T7select WT的10-15倍。本研究不仅可为提高噬菌体抗免疫清除能力提供新思路,也可为推动噬菌体治疗发展,治疗耐药细菌感染作出积极贡献。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
蜂粮中Lactobacillus kunkeei的益生特性研究
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1673-1689.2021.01.004
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    食品与生物技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    章璐婷;李瑾萌;王一丁;雍彬;谢洁;邵欢欢;赵金星;马沁沁
  • 通讯作者:
    马沁沁

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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

        graph TD
          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]
      
关闭
close
客服二维码