拟穴青蟹Sp-SPH蛋白致病菌模式识别特性及其抗菌机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    41006077
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    刘海鹏
  • 依托单位：
    厦门大学
  • 学科分类：
    D0604.生物海洋学与海洋生物资源
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

含SPH结构域蛋白通过识别致病菌与转导免疫信息参与节肢动物免疫调理和酚氧化酶原系统激活，因此对宿主抗致病菌感染具有重要作用。而含SPH结构域蛋白在蟹类中是否具有类似功能尚未见报道。前期研究从拟穴青蟹中首次分离到Sp-SPH天然蛋白，并发现该蛋白参与青蟹识别致病性弧菌感染，本项目拟在已确定Sp-SPH基因序列的基础上获得重组蛋白，利用分子生物学方法与免疫学方法研究Sp-SPH蛋白免疫调理不同致病菌的差异性，确定其致病菌模式识别特性；进一步分离Sp-SPH蛋白互作蛋白，揭示Sp-SPH蛋白参与免疫调理和酚氧化酶原系统激活的免疫信息转导过程；并通过RNA干扰抑制Sp-SPH基因表达，分析青蟹抗致病菌感染的存活率差异，从而揭示由Sp-SPH蛋白介导的致病菌模式识别能否增强青蟹抗致病菌感染的保护力。该研究将首次阐明蟹类中含SPH结构域蛋白作为抗菌免疫识别分子的新功能，为蟹类有效抗菌防制提供新思路。

结项摘要

含SPH结构域蛋白通过识别致病菌与转导免疫信息参与节肢动物免疫调理和酚氧化酶原系统激活，因此对宿主抗致病菌感染具有重要作用。而含SPH结构域蛋白在海洋蟹类中是否具有类似功能尚未见报道。通过本项目实施，取得如下成果：.①构建了Sp-SPH 基因的真核重组表达载体pPIC9K-Sp-SPH，纯化获得重组表达Sp-SPH 蛋白。.②检测体外重组表达Sp-SPH 蛋白识别不同病原菌的结合活性，发现重组Sp-SPH 蛋白能够识别多种病原菌（嗜水气单胞菌等）；ELISA 检测Sp-SPH 蛋白与细菌或真菌细胞壁组分结合特性实验发现Sp-SPH 蛋白能够识别并结合细菌细胞壁组分LPS、PGN 及真菌细胞壁组分β-1,3-葡聚糖，其结合能力具有一定的蛋白浓度相关性。.③酚氧化酶原系统激活实验显示：含Sp-SPH 蛋白样品的酚氧化酶活性为血细胞裂解上清液（HLS）对照样品的2.5 倍，并具显著性差异（P<0.05）。证明Sp-SPH 蛋白识别病原菌后能够激活拟穴青蟹重要先天免疫防御系统-酚氧化酶原系统，从而确定Sp-SPH 蛋白是青蟹酚氧化酶原系统激活的重要辅助因子。.④ Sp-SPH 重组蛋白能够促进拟穴青蟹血细胞的粘附活性，并具有一定程度的浓度相关性，显微镜观察结果也表明该浓度Sp-SPH 蛋白样品中的血细胞粘附数量明显多于对照组。.⑤分别选取嗜水气单胞菌（与Sp-SPH 蛋白较强结合）、副溶血性弧菌（与Sp-SPH 蛋白较弱结合）和解藻弧菌（不与Sp-SPH 蛋白结合）与Sp-SPH 蛋白共孵后感染拟穴青蟹，发现嗜水气单胞菌和副溶性血弧菌感染组动物的累计死亡率明显低于未加Sp-SPH 蛋白处理的细菌感染组动物，且副溶血性弧菌感染的Sp-SPH 处理组中20%以上实验动物存活至7 天以上；而解藻弧菌感染的Sp-SPH 处理组与对照组的累计死亡率无明显差别，表明Sp-SPH 蛋白够增强拟穴青蟹抵御特定致病菌感染的保护力。.⑥确定了Sp-SPH蛋白与抗菌肽Sp-ALF蛋白协同作用而增强青蟹抗病原菌感染能力。.综上，该研究首次阐明海洋蟹类中含SPH结构域蛋白作为抗菌免疫识别分子的新功能，为蟹类有效抗菌防制提供新参考。相关研究成果以本项目资助基金为第一标注在JCR 1 区和JCR 2区各发表1篇SCI国际权威期刊收录论文，获授权国家发明专利2项。

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（1）
Characterization of two isoforms of antiliopolysacchride factors (Sp-ALFs) from the mud crab Scylla paramamosain
青蟹抗脂质多糖因子 (Sp-ALF) 的两种亚型的表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Fish &amp; Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu; Hai-peng;Chen; Rong-yuan;Zhang; Qiu-xia;Wang; Qiao-yang;Li; Cong-ru;Peng; Hui;Cai; Ling;Zheng; Chao-qun;Wang; Ke-jian
  • 通讯作者：
    Ke-jian
Identification of a Serine Proteinase Homolog (Sp-SPH) Involved in Immune Defense in the Mud Crab Scylla paramamosain
青蟹中参与免疫防御的丝氨酸蛋白酶同系物 (Sp-SPH) 的鉴定
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0063787
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PLos One
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhang QX;Liu HP;Chen RY;Shen KL;Wang KJ
  • 通讯作者：
    Wang KJ

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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]
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