马链球菌兽疫亚种Fic结构域蛋白在细菌感染中的作用机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31302093
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    马喆
  • 依托单位：
    南京农业大学
  • 学科分类：
    C1803.兽医细菌及其他微生物学
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Streptococcus equi ssp. zooepidemicus (SEZ) is the major cause of Swine Streptococcosis in China. It can infect humans via zoonotic transmission from domesticated animals and cause invasive infections in humans. We sequenced and analyzed the whole genome of S. zooepidemicus ATCC35246, found a unique Fic domain protein gene ficSEZ, this kind of genes are always related to bacterial virulence. Thus, this study attempts to analyze, express and purify FicSEZ protein, detected their adenylylation on Rho GTPase family proteins; construct the ficSEZ knock out strains and analyze the pathogenicity and tissue distribution in mice; Analysis of cytotoxicity and signal pathway are based on bEnd.3 cell model; Explore the influence of Anti-FicSEZ on the function of FicSEZ; Yeast Two Hybrid and some other protein-protein interaction technologies are taken to detect the proteins which can interact with FicSEZ during ATCC35246 infection, by combining the results of Microarray, it will then be possible to discover some new mechanism of FicSEZ influence bacterial virulence. This research will increase our knowledge about the mechanism of FicSEZ in ATCC35246 infection and contribute to the prevention and control of Swine Streptococcosis in China.
马链球菌兽疫亚种(SEZ)是引起我国猪链球菌病的重要病原之一，人食用被该菌污染的食物或是与患病动物有过密切接触亦会感染。本实验室在SEZ ATCC35246的基因组上发现该菌株特有的Fic结构域蛋白基因ficSEZ，该基因与细菌毒力的关系以及在细菌感染过程中的作用机理等问题均有待阐明。本项目拟构建ficSEZ基因缺失株，以小鼠为动物模型，分析其与毒力的关系；利用bEnd.3细胞模型研究该蛋白对细胞骨架以及细胞信号通路的影响；探索FicSEZ的腺苷酰化等功能以及对应的抗毒素蛋白Anti-FicSEZ对其功能的影响；采用酵母双杂交技术尝试从分子层面找出宿主中与FicSEZ蛋白有互作的靶蛋白，结合信号通路芯片结果，发掘FicSEZ蛋白影响细菌毒力的其他可能机制。本研究可以帮助阐明FicSEZ蛋白在ATCC35246感染中的作用机制，亦对其他动物病原菌的相关研究有借鉴意义。

结项摘要

马链球菌兽疫亚种(SEZ)是引起我国猪链球菌病的重要病原之一，人食用被该菌污染的食物或是与患病动物有过密切接触亦会感染。本实验室在SEZ ATCC35246 的基因组上发现该菌株特有的Fic结构域蛋白基因ficSEZ，该结构域在多种病原菌的毒力基因中均有发现，本研究尝试阐明SEZ中的Fic结构域蛋白与细菌毒力之间的关系以及在细菌感染过程中的作用机理。首先利用无痕缺失技术成功构建了SEZ ficSEZ基因缺失株及互补株，在此基础上通过动物实验明确了该基因与细菌毒力以及感染宿主大脑的能力有密切关系；利用大肠杆菌表达系统对FicSEZ蛋白进行表达纯化，处理宿主脑微血管内皮细胞后发现即使低剂量的FicSEZ蛋白也具有很强的细胞毒性作用；通过后续实验证实了FicSEZ蛋白属于SEZ分泌蛋白，主要存在于细菌培养物上清中，且能够进入宿主细胞内部；鉴于以上结果，我们设计实验通过SILAC及质谱分析筛选宿主细胞中能够与FicSEZ互作的蛋白质，结果获得了8个候选蛋白；通过Co-IP验证到宿主中Ezrin蛋白与FicSEZ存在互作关系，该互作主要发生在Ezrin的C-ERMAD区域。由于Ezrin对RhoA蛋白有调节作用，我们检测了FicSEZ处理与胞内RhoA活性之间的关系，发现FicSEZ可通过与Ezrin互作引起RhoA活化继而改变细胞骨架动态，帮助细菌穿透宿主血脑屏障。本研究阐明了FicSEZ 蛋白在SEZ ATCC35246穿透宿主血脑屏障中的作用机制，为后续针对SEZ致脑膜炎机制的研究奠定了基础，为我国猪链球菌病的防控提供了理论依据。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A novel suicide shuttle plasmid for Streptococcus suis serotype 2 and Streptococcus equi ssp. zooepidemicus gene mutation.
用于猪链球菌血清型 2 和马链球菌亚种的新型自杀穿梭质粒。
  • DOI：
    10.1038/srep27133
  • 发表时间：
    2016-06-03
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Liu R;Zhang P;Su Y;Lin H;Zhang H;Yu L;Ma Z;Fan H
  • 通讯作者：
    Fan H
Identification of novel genes expressed during host infection in Streptococcus equi ssp. zooepidemicus ATCC35246
马链球菌宿主感染期间表达的新基因的鉴定。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Microbial Pathogenesis
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Bin Xu;Fang Ma;Jie Peng;Hongjie Fan
  • 通讯作者：
    Hongjie Fan

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其他文献

隔姜灸天枢穴对 UC 大鼠结肠组织的 miRNA 表达谱的影响
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马链球菌兽疫亚种SzM蛋白经外泌体递送破坏血脑屏障的分子机制
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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

        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]
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