迟钝爱德华菌抗血浆杀菌作用的组学研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41276145
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0604.生物海洋学与海洋生物资源
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

On the basis of the previous work, systems biology approach will be used to investigate Edwardsiealla tarda mechanism in resistance to plasma. First, the E. tarda cells cultured in plasma are investigated at three levels of transcripome, proteomics and metabolome, and the interaction and its network between soluble serum proteins and outer membrane proteins are constructed. Then, the relashionship between differential genes, proteomics and metabolites is revealed and primary systems model is constructed using bioinformatics. Third, the primary model is functionally validated through gene deletion and over-expression, enzyme activity and compound addition. Fourth, the molecular systems model of E. tarda resistance to plasma is developed based on the modification of the primary model through these functional assays. At last, whether crucial upregulated proteins selected from the molecular systems model are efficient protective immunogens is investigated for development of a new approach to identify highly protective vaccine candidates from the key proteins in the systems model. These systematic investigation may clarify the molecular mechanism of E. tarda to resist plasma, and provide information on how to inhibit the bacterial infection stage of blood.
在前期研究的基础上,开展迟缓爱德华氏菌(E. tarda)抗血浆杀菌作用的组学研究。首先,从转录组学、蛋白质组学和代谢组学等三个组学水平对血浆作用后的E. tarda进行系统研究。同时探讨外膜蛋白与血浆蛋白相互作用及其网络。然后,采用生物信息学研究所鉴定的全部基因、蛋白质和小分子及其组分间的相互关系,揭示E. tarda抗血浆作用的初步组学机制。接着,采用基因缺失、高表达和酶活性测定以及添加重要小分子物质等功能试验,对上述初步组学机制进行验证,并进行反复修正,阐明E. tarda抗血浆杀菌作用的组学应答规律。此外,依据组学应答规律,对相互作用网络中上调表达的关键蛋白进行免疫攻毒保护作用的评价,试图建立一条基于组学机制从重要功能蛋白中发现高效保护原的新途径。通过这些系统研究,以阐明E. tarda抗血浆杀菌作用的分子机制,并为阻断该感染环节奠定理论和应用基础。

结项摘要

血清抗性是病原菌的病原特性,具有血清抗性的病原菌能抵抗宿主补体系统的杀菌作用,因而不易被杀死,严重威胁动物养殖和人体健康。细菌血清抗性已经发现100余年,但在分子水平的发生机制尚不清楚,且尚无有效控制办法。本项目在国际上率先开展细菌血浆抗性的蛋白质组学和代谢组学研究, 探讨了外膜蛋白质和全菌蛋白质应对鱼和人血清杀菌作用的网络及其调节,比较深入系统地阐明了迟缓爱德华菌和大肠杆菌血清抗性的组学机制,建立了细菌抗血清杀菌的组学初步模型。进一步采用基因缺失、补救和酶活性测定以及重要小分子物质调节等功能试验,对上述初步模型进行验证和反复修正,建立E. tarda抗血浆杀菌作用的组学模型。研究结果揭示了嘌呤代谢、中心碳代谢(特别是三羧酸循环调节)和能量代谢对细菌血清抗性的重要作用,发现外源甘氨酸以及丙二酸可以逆转细菌血清抗性。外源甘氨酸也能促进血清杀死具有血清抗性的其他临床菌株。通过BABL/c小鼠试验,证明了甘氨酸在体内具有相同作用。进一步研究发现,甘氨酸可以促进虾、鸡、鸽子、兔、小鼠和猪等不同动物的血清杀死来自各自宿主的病原菌。这些结果说明甘氨酸能逆转抗性菌株的血清抗性,提高血清杀菌能力。因此,通过代谢调节可以控制细菌的血清抗性。最后,依据组学模型,对上调表达的关键蛋白进行免疫攻毒保护作用的评价,发现了5个高效保护原,从而建立了一条基于组学模型从重要功能蛋白中发现高效保护原的新途径。通过这些系统研究,阐明了E. tarda抗血浆杀菌作用的分子机制,并为阻断该感染环节奠定理论和应用基础。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Live Edwardsiella tarda vaccine enhances innate immunity by metabolic modulation in zebrafish
迟发爱德华氏菌活疫苗通过代谢调节增强斑马鱼的先天免疫力
  • DOI:
    10.1016/j.fsi.2015.09.034
  • 发表时间:
    2015-12-01
  • 期刊:
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Guo, Chang;Peng, Bo;Li, Hui
  • 通讯作者:
    Li, Hui
Identification of the interactome between fish plasma proteins and Edwardsiella tarda reveals tissue-specific strategies against bacterial infection
鱼血浆蛋白与迟缓爱德华氏菌之间相互作用组的鉴定揭示了针对细菌感染的组织特异性策略
  • DOI:
    10.1016/j.biocel.2016.07.021
  • 发表时间:
    2016-09-01
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOCHEMISTRY & CELL BIOLOGY
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Li, Hui;Huang, Xiaoyan;Peng, Bo
  • 通讯作者:
    Peng, Bo
Metabolome strategy against Edwardsiella tarda infection through glucose-enhanced metabolic modulation in tilapias
通过葡萄糖增强代谢调节来对抗罗非鱼迟缓爱德华氏菌感染的代谢组策略
  • DOI:
    10.1016/j.fsi.2015.06.004
  • 发表时间:
    2015-08-01
  • 期刊:
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Peng, Bo;Ma, Yan-mei;Li, Hui
  • 通讯作者:
    Li, Hui
Characterization of protein species and weighted protein co-expression network regulation of Escherichia coli in response to serum killing using a 2-DE based proteomics approach
使用基于 2-DE 的蛋白质组学方法表征大肠杆菌响应血清杀伤的蛋白质种类和加权蛋白质共表达网络调节
  • DOI:
    10.1039/c3mb70404a
  • 发表时间:
    2014-01-01
  • 期刊:
    MOLECULAR BIOSYSTEMS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Guo, Chang;Liu, Xian-jie;Peng, Xuanxian
  • 通讯作者:
    Peng, Xuanxian
GC/MS-based metabolomics approach to identify biomarkers differentiating survivals from death in crucian carps infected by Edwardsiella tarda
基于 GC/MS 的代谢组学方法识别区分迟缓爱德华氏菌感染的鲫鱼存活与死亡的生物标志物
  • DOI:
    10.1016/j.fsi.2014.04.017
  • 发表时间:
    2014-08-01
  • 期刊:
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Guo, Chang;Huang, Xiao-yan;Peng, Xuan-xian
  • 通讯作者:
    Peng, Xuan-xian
共 11 条
  • 1
  • 2
  • 3
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其他文献

Li, Hui; Wang, Bao-Cheng; Xu, Wen-Jiao; Lin, Xiang-Min; Peng, Xuan-Xian; Identification and network of Outer membrane proteins regulating streptomysin resistance in Escherichia coli
李慧;
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of Proteome Research
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    彭宣宪
  • 通讯作者:
    彭宣宪
Outer membrane proteome and its regulation networks in response to glucose concentration changes in Escherichia coli.
大肠杆菌外膜蛋白质组及其响应葡萄糖浓度变化的调控网络。
  • DOI:
    10.1039/c1mb05193h
  • 发表时间:
    2011-11
  • 期刊:
    Mol Biosyst
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    彭宣宪
  • 通讯作者:
    彭宣宪
HBV Pre S1蛋白在酵母细胞中转录激活功能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华实验和临床病毒学杂志,2002,2:57(MI收录号:12196828)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖生祥;楚雍烈;彭宣宪;肖生彬;吴艳红;曹振平.
  • 通讯作者:
    曹振平.
共 3 条
  • 1
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