水稻白叶枯病菌中依赖于TAT系统转运的外泌蛋白的鉴定及致病功能分析

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31071657
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1401.植物病理学
  • 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

病原细菌的双精氨酸转运系统(TAT)参与了病菌的致病过程,并且该系统对病菌致病过程的影响主要是依赖于该系统转运的外泌蛋白来完成的。申请者在前期工作中首次从水稻白叶枯病菌(Xoo)中鉴定了TAT系统,并证实TAT系统的破坏将严重降低Xoo对水稻的致病性(Chen et al., 2009)。本项目拟利用蛋白质双向电泳和质谱技术对Xoo野生型菌株和tat突变株的培养上清进行分析,鉴定出该菌中依赖于TAT系统转运的外泌蛋白;利用生物信息学、分子生物学、免疫学等技术,进一步从鉴定的外泌蛋白中筛选出1-2个致病相关蛋白,并探索这些蛋白的致病功能。研究成果对深入认识水稻白叶枯病菌的致病机制,寻找新的药剂靶标,设计白叶枯病控制策略具有一定的理论和实践价值。

结项摘要

水稻白叶枯病菌(Xoo)引起水稻白叶枯病,是影响亚洲水稻产量的一种严重细菌病害。TAT系统主要转运折叠蛋白,这类蛋白N末端信号序列包含有一保守的S/L-R-R-X-F-L-K 结构元件。本项目研究中(一)通过构建TAT系统关键基因tatC的缺失突变体,使TAT系统丧失转运蛋白的能力。之后,分别提取Xoo野生型PXO99A和tatC缺失突变体的胞外蛋白,通过蛋白质双向电泳技术研究二者的差异表达蛋白,共获得47个依赖于TAT系统转运的蛋白(TAT-dependent proteins),并通过质谱从中鉴定了12个;(二)通过生物信息学的方法,在Xoo 菲律宾小种PXO99A基因组中比对,将N末端信号序列包含保守的结构元件S/L-R-R-X-F-L-K 的蛋白定义为TAT系统底物蛋白(TAT substrates),总共获得了21个TAT底物蛋白。接下来,分别从TAT-dependent proteins和TAT substrates中选取8个和6个目标蛋白/基因进行突变,共获得14个突变株。致病性结果显示,7个基因(1 TAT substrate和6 TAT-dependent proteins)参与Xoo在寄主水稻上的致病过程,它们的产物为TonB-dependent receptor, an Hcp family protein, OmpA family outer membrane protein, a hydrolase, peptidase, a tetratricopeptide repeat domain protein and adhesion-like protein。上述结果显示,多数致病因子的外泌受TAT系统调控,而不是真正的TAT系统底物蛋白。之后,本研究系统评价了2个致病相关基因(hcp和xadA)的工作机制,表明致病相关基因hcp和xadA主要是通过影响Xoo的抗氧化压力和寄主表面粘附能力参与调控致病性。本研究成果对深入认识TAT系统调控Xoo致病分子机制,寻找新的药剂靶标,设计白叶枯病控制策略具有一定的理论和实践价值。项目执行期内,发表研究论文6篇,其中SCI论文5篇,核心期刊1篇;培养研究生4名,其中博士研究生1名。本研究完成了项目规定的考核指标。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Identification and characterization of a novel gene, hshB, in Xanthomonas oryzae pv. oryzicola co-regulated by quorum sensing and clp.
米黄单胞菌 pv 中新基因 hshB 的鉴定和表征。
  • DOI:
    10.1094/phyto-06-11-0169
  • 发表时间:
    2012-02
  • 期刊:
    Phytopathology
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Chunhui Liu;Qin Shen;Baishi Hu;Fengquan Liu*
  • 通讯作者:
    Fengquan Liu*
水稻白叶枯病菌tatB基因的克隆及功能分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    南京农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘凤权
  • 通讯作者:
    刘凤权
Proteomic Analysis Reveals Novel Extracellular Virulence-Associated Proteins and Functions Regulated by the Diffusible Signal Factor (DSF) in Xanthomonas oryzae pv. oryzicola
蛋白质组学分析揭示了米黄单胞菌 pv. 中受扩散信号因子 (DSF) 调节的新型细胞外毒力相关蛋白质和功能。
  • DOI:
    10.1021/pr4001543
  • 发表时间:
    2013-07-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Qian, Guoliang;Zhou, Yijing;Liu, Fengquan
  • 通讯作者:
    Liu, Fengquan
AsnB, regulated by diffusible signal factor and global regulator Clp, is involved in aspartate metabolism, resistance to oxidative stress and virulence in Xanthomonas oryzae pv. oryzicola
AsnB 受扩散信号因子和全局调节因子 Clp 调节,参与米黄单胞菌 (Xanthomonas oryzae pv.) 的天冬氨酸代谢、氧化应激抵抗和毒力。
  • DOI:
    10.1111/j.1364-3703.2012.00838.x
  • 发表时间:
    2013-02-01
  • 期刊:
    MOLECULAR PLANT PATHOLOGY
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Qian, Guoliang;Liu, Chunhui;Liu, Fengquan
  • 通讯作者:
    Liu, Fengquan

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其他文献

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  • 作者:
    刘凤权
  • 通讯作者:
    刘凤权
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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Identification and characterisation of two novel DSF-controlled virulence-associated genes within the nodB-rhgB locus of Xanthomonas oryzaae pv. oryzicola Rs105
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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  • 作者:
    刘凤权
  • 通讯作者:
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Identification and characterisation of two novel DSF-controlled virulence-associated genes within the nodB-rhgB locus of Xanthomonas oryzae pv. oryzicola Rs105
米黄单胞菌 nodB-rhgB 基因座内两个新型 DSF 控制的毒力相关基因的鉴定和表征。
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    刘凤权

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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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