生防假单胞菌2P24中氧硫还蛋白DsbA1对抗生素2,4-DAPG产生的调控作用

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基本信息

  • 批准号：
    31760533
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    吴小刚
  • 依托单位：
    广西大学
  • 学科分类：
    C1406.生物防治
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Pseudomonas fluorescens 2P24 protects various crop plants against soil-borne diseases caused by plant pathogens. Among a range of exoproducts excreted by strain 2P24, the polyketide compound 2,4-diacetylphloroglucinol (2,4-DAPG) is particularly relevant to its biocontrol potential. Previously study showed that oxidoreductase DsbA1 was a novel regulator of biocontrol activity in strain 2P24. To dissect the role of DsbA1 on the production of 2,4-DAPG, we designed a molecular trapping assay using the 2P24 DsbA1 CXXS mutant to form inter-molecular DsbA1-substrate disulfide-bonded complex. The DsbA1-substrates will be purified and identified by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis. The candidates that may influence the production of 2,4-DAPG will be identified by bioinformatics analysis, and the corresponding genes will be further mutated. The effects on antibiotic production will be confirmed by HPLC. Our findings of this project will illustrate the mechanism of oxidoreductase DsbA1 as a novel regulatory element in the complex network controlling expression of biocontrol traits in plant-beneficial pseudomonads. It also provides new ideas for the study of the mechanism of DsbA in plant and human pathogenic bacteria.
荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）2P24可防治多种由植物病原菌引起的土传病害。次生代谢物2,4-二乙酰基间苯三酚（2,4-diacetylphloroglucinol，2,4-DAPG）是其防治病害的主要生防因子。前期利用Tn5随机突变获得了dsbA1突变菌株，该突变菌株可影响2,4-DAPG在内的多个生防相关性状表达。本项目通过构建DsbA1 CXXS活性位点突变菌株，诱捕DsbA1-底物复合物。利用液相色谱串联质谱解析底物蛋白，生物信息学方法分析底物蛋白的定位，获得影响2,4-DAPG产生的候选DsbA1底物；构建相应内缺失突变菌株，检测其对2,4-DAPG产生的影响。本项目研究结果将明确菌株2P24硫氧还蛋白DsbA1生防相关性状调控中的作用机制，为生防菌遗传学改造奠定基础；同时本项目研究成果也可为植物及人体病原菌中DsbA蛋白作用机制的研究提供借鉴。

结项摘要

荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）2P24可防治多种由植物病原菌引起的土传病害。次生代谢产物2,4-二乙酰基间苯三酚（2,4-diacetylphhloroglucinol, 2,4-DAPG）是其防治病害的主要生防因子。前期利用Tn5随机突变获得了dsbA1突变菌株，该突变菌株可影响2,4-DAPG在内的多个生防相关性状的表达。.本项目通过构建DsbA1 CXXS活性位点突变菌株，诱捕DsbA1-底物复合物，利用液相色谱串联质谱解析底物蛋白。本研究获得了多个与DsbA1蛋白互作的靶标蛋白，其中Gcd蛋白编码葡萄糖水解酶。该蛋白含有6个Cys残基；且该蛋白定位于膜上的蛋白。细菌双杂交实验也表明DsbA1蛋白可与Gcd蛋白互作，而突变Gcd蛋白中C235，C275和C578残基可抑制这种互作，但可以提高Gcd酶活性，从而提高2,4-DAPG的产生。.除Gcd蛋白外，本研究还获得了多个参与环二鸟苷酸（cyclic-di-GMP，c-di-GMP）代谢的蛋白质底物。本研究进一步研究了c-di-GMP对2,4-DAPG产生的影响。研究表明菌株2P24中c-di-GMP可通过影响阻遏蛋白RsmA和RsmE的水平从而调控包括2,4-DAPG和群体感应系统在内的多个生防相关性状的表达。其中二鸟苷酸环化酶C0J56_12915、C0J56_13325和C0J56_27925特异性参与到这一调控过程中。.上述结果表明，菌株2P24中氧硫还蛋白DsbA1可影响多个蛋白功能，从而影响该菌株生防相关性状表达。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Cyclic-di-GMP Regulates the Quorum-Sensing System and Biocontrol Activity of Pseudomonas fluorescens 2P24 through the RsmA and RsmE Proteins
Cyclic-di-GMP 通过 RsmA 和 RsmE 蛋白调节荧光假单胞菌 2P24 的群体感应系统和生物防治活性。
  • DOI：
    10.1128/aem.02016-20
  • 发表时间：
    2020-12-01
  • 期刊：
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Liang, Fei;Zhang, Bo;Wu, Xiaogang
  • 通讯作者：
    Wu, Xiaogang
Pleiotropic effects of RsmA and RsmE proteins inPseudomonas fluorescens2P24
RsmA和RsmE蛋白在荧光假单胞菌2P24中的多效性作用
  • DOI：
    10.1186/s12866-020-01880-x
  • 发表时间：
    2020-07-02
  • 期刊：
    BMC MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Zhang, Yang;Zhang, Bo;Zhang, Li-Qun
  • 通讯作者：
    Zhang, Li-Qun
The Oxidoreductase DsbA1 negatively influences 2,4-diacetylphloroglucinol biosynthesis by interfering the function of Gcd in Pseudomonas fluorescens 2P24
氧化还原酶 DsbA1 通过干扰荧光假单胞菌 2P24 中 Gcd 的功能，对 2,4-二乙酰基间苯三酚生物合成产生负面影响。
  • DOI：
    10.1186/s12866-020-1714-1
  • 发表时间：
    2019-09
  • 期刊：
    BMC Microbiology
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Zhang Bo;Zhao Hui;Wu Xiaogang;Zhang Li-Qun
  • 通讯作者：
    Zhang Li-Qun
Characterization the role of GacA-dependent small RNAs and RsmA family proteins on 2,4-diacetylphloroglucinol production in Pseudomonas fluorescens 2P24
表征 GacA 依赖性小 RNA 和 RsmA 家族蛋白对荧光假单胞菌 2P24 中 2,4-二乙酰基间苯三酚生产的作用
  • DOI：
    10.1016/j.micres.2019.126391
  • 发表时间：
    2020-03-01
  • 期刊：
    MICROBIOLOGICAL RESEARCH
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Zhang, Yang;Zhang, Bo;Zhang, Li-Qun
  • 通讯作者：
    Zhang, Li-Qun
An Extract Produced by Bacillus sp. BR3 Influences the Function of the GacS/GacA Two-Component System in Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000
由芽孢杆菌产生的提取物。
  • DOI：
    10.3389/fmicb.2019.02005
  • 发表时间：
    2019-09
  • 期刊：
    Frontiers in Microbiology
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Zhang Bo;Zhang Yang;Liang Fei;Ma Yinan;Wu Xiaogang
  • 通讯作者：
    Wu Xiaogang

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其他文献

荧光假单胞菌2P24调控基因突变体定殖能力和生防效果分析
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  • 通讯作者：
    曹远志

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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

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          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]
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