c-di-GMP信号通路调节变形链球菌生物膜形成的分子机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81100747
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    闫文娟
  • 依托单位：
    南方医科大学
  • 学科分类：
    H1503.牙体牙髓及根尖周组织疾病
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

我们已证实c-di-GMP信号系统存在于变形链球菌，内源性c-di-GMP丧失和外源性c-di-GMP加入均降低变形链球菌生物膜形成能力，但机制未明。基于2009年其它细菌的研究证明，c-di-GMP通过其受体（尤其是Riboswitch受体：广泛存在于各种细菌，具有特殊mRNA结构，位于5'端上游）共同调控细菌毒力。用RibEx软件分析变形链球菌rgpAc 基因5'端-400－0 nt的二级结构，发现多个发夹结构，可能是变形链球菌c-di-GMP的结合区域.本项目拟：1.研究c-di-GMP在变形链球菌生物膜形成中的效应分子；2.探讨c-di-GMP是否通过Riboswitch途径影响rgpAc转录。3.分析生物膜相关基因rgpAC、LuxS和gtfBCD在介导c-di-GMP效应中的作用；研究结果将扩展人们对c-di-GMP在革兰氏阳性菌中作用的了解，为龋病病因学和预防学研究奠定基础。

结项摘要

龋病是人类最常见的细菌感染性疾病之一。变形链球菌是主要的致病菌，其在牙面上形成菌斑生物膜是其中一个重要的毒力因子。研究发现变形链球菌中存在c-di-GMP信号通路，外源性c-di-GMP的加入和内源性c-di-GMP的丧失均会降低变形链球菌的致龋特性(表现为生物膜形成量减少)，但其机制尚不清楚。对这些问题进一步的研究将有助于加深对变形链球菌中c-di-GMP信号途径的作用方式的认识，也为探索新的防龋方法提供了依据。.方向：本研究从c-di-GMP信号通路下游探索影响变形链球菌致龋特性尤其是生物膜形成的调控网络的关键环节。.主要内容：本研究采用同源重组的方式构建变形链球菌gcp基因突变菌株，命名为gcp-KO，并观察gcp 基因失活后变形链球菌生物学特性的改变。我们比较变形链球菌野生菌株和gcp 基因突变菌株基因表达的差异情况，筛选与生物膜相关的基因，进入后续研究。与外源性c-di-GMP对变形链球菌基因表达影响的实验结果对比后，我们选择了RgpAc基因作为后续实验。研究采用同源重组的方式构建变形链球菌RgpAc基因突变菌株，命名为RgpAc-KO，并使用统计学方法对比了野生菌株和突变菌株形成的胞外多糖合成能力。当变形链球菌的RgpAc基因敲除后，合成水溶性葡聚糖和胞外多糖的能力均下降，导致生物膜形成的基质缺乏，最终抑制了生物膜的形成。突变菌株加入不同浓度的c-di-GMP之后，生物膜形成能力增加，推测原因是外源性的c-di-GMP增加后促进了其与下游信号通路受体的结合，最终使生物膜的形成量增加。采用RNAfold软件分析RgpAc基因的非编码RNA的二级结构，构建了RgpAc基因荧光素酶报告基因载体和体外转录载体，为后续实验提供了一个重要的研究平台。.意义：研究结果扩展了人们对c-di-GMP 这一在细菌中极为重要的第二信使在革兰氏阳性菌中作用机制的了解。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
外源性单磷酸鸟苷环二聚体防龋的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    南方医科大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闫文娟;杨德鸿;吴补领;YAN Wenjuan1,YANG Dehong2,WU Buling1 1Department o
  • 通讯作者：
    YAN Wenjuan1,YANG Dehong2,WU Buling1 1Department o
外源性单磷酸鸟苷环二聚体对变形链球菌基因表达的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国组织工程研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闫文娟;徐树军;谢苗苗;吴补领;Yan Wen-juan, Xu Shu-jun, Xie Miao-miao, Wu Bu-ling Nanfang H
  • 通讯作者：
    Yan Wen-juan, Xu Shu-jun, Xie Miao-miao, Wu Bu-ling Nanfang H
变形链球菌gcp基因突变菌株的构建及鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中华老年口腔医学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闫文娟;杨德鸿;吴补领;YAN Wen-juan,YANG De-hong,WU Bu-ling.(Department of Stomatolo
  • 通讯作者：
    YAN Wen-juan,YANG De-hong,WU Bu-ling.(Department of Stomatolo
RgpAc基因对变形链球菌生物学特性影响的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    口腔医学研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢苗苗;吴补领;闫文娟
  • 通讯作者：
    闫文娟
外源性单磷酸鸟苷环二聚体抑制变形链球菌生物膜的形成能力
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国组织工程研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闫文娟;Yan Wen-juan Department of Stomatology, Nanfang Ho
  • 通讯作者：
    Yan Wen-juan Department of Stomatology, Nanfang Ho

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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]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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