细菌脂多糖生物合成途径及关键酶性质研究

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基本信息

  • 批准号：
    31100587
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    李磊
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    C0506.糖、脂生物化学
  • 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

细菌表面含有丰富多样的多糖，在众多生物过程中起着关键作用。目前，多种细菌多糖已应用于疫苗开发，然而其生物合成研究基本局限于体内的基因操作，缺乏直接的生化证据，仍有许多关键问题尚待阐明。本项目拟以致病性大肠杆菌O157:H7为模式菌株，体外研究该生物过程及关键酶的性质。首先克隆表达该生物合成途径中的三个糖基转移酶，化学酶法合成多糖聚合的重复单元。然后通过条件、质粒、菌种优化及伴侣蛋白共表达等方法过量表达脂多糖合成中的三个膜蛋白关键酶：Wzy、Wzz、WaaL，并以合成的重复单元和提取的类脂A核心寡糖为底物体外重建整个脂多糖合成途径，包括多糖聚合、糖链控制和脂链连接。继而以此为模型，研究三个关键酶的生化性质，相互作用关系及对脂多糖合成、链长控制的影响。另外，拟阐明Wzy聚合反应的方向等问题。这些研究将为深入探讨细菌多糖合成中关键酶的作用机理提供理论基础和完善的模型。

结项摘要

本项目成功克隆表达了大肠杆菌脂多糖合成途径中的三个糖基转移酶，并对其多糖合成重复单元进行了合成。克隆表达了关键酶WaaL，对大肠杆菌O157的脂多糖合成进行了体外重建。并利用模式菌种（大肠杆菌O86）对该WaaL进行了详细的性质研究，发现WaaL对糖基供体具有极为广泛的适应性。另外在该研究的资助下，我们进行了糖核苷酸及衍生物的合成。这些糖核苷酸是合成大肠杆菌O157等的脂多糖的重要单元。我们发现了一个高活性的半乳糖激酶，是现有常用同类酶活性了进300倍。另外发展了一种一锅多酶合成GDP-单糖的新方法，并成功合成了10余种GDP-单糖及衍生物。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Defining Function of Lipopolysaccharide O-antigen Ligase WaaL Using Chemoenzymatically Synthesized Substrates
使用化学酶合成底物定义脂多糖 O-抗原连接酶 WaaL 的功能
  • DOI：
    10.1074/jbc.m111.308486
  • 发表时间：
    2012-02-17
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Han, Weiqing;Wu, Baolin;Wang, Peng G.
  • 通讯作者：
    Wang, Peng G.
A highly efficient galactokinase from Bifidobacterium infantis with broad substrate specificity
来自婴儿双歧杆菌的高效半乳糖激酶，具有广泛的底物特异性
  • DOI：
    10.1016/j.carres.2012.04.022
  • 发表时间：
    2012-07-01
  • 期刊：
    CARBOHYDRATE RESEARCH
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Li, Lei;Liu, Yonghui;Wang, Peng
  • 通讯作者：
    Wang, Peng
Efficient Enzymatic Synthesis of Guanosine 5#39;-Diphosphate=Sugars and Derivatives
鸟苷 5 的高效酶法合成
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Organic Letters
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    李磊
  • 通讯作者：
    李磊

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  • 通讯作者：
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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

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          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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