嗜肺軍團菌效應蛋白功能的研究

《嗜肺軍團菌效應蛋白功能的研究》是依託中山大學，由陸勇軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：嗜肺軍團菌效應蛋白功能的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陸勇軍
• 依託單位：中山大學

中文摘要

嗜肺軍團菌是一種能在人類肺泡巨噬細胞內增殖並引起非典型性肺炎的病原菌，目前已成為研究病原細菌-宿主相互作用的理想模型。軍團菌胞內增殖的顯著特點是吞噬泡內的軍團菌能通過獨特的IVB型分泌系統，即Dot/Icm分泌系統向宿主細胞分泌大量的效應蛋白，阻止吞噬泡與溶酶體的融合，從而避免宿主細胞對菌體的消化。我們在以前工作中篩選到了嗜肺軍團菌毒力相關的幾個基因，包括6個可能的效應蛋白編碼基因。本項目擬在此基礎上，進一步研究這些效應蛋白的分泌特點以及對細菌胞記憶體活和增殖的影響，並通過篩選效應蛋白在宿主胞內的靶標蛋白，闡明3-4個效應蛋白調整宿主胞內吞噬信號傳導的途徑，以及1個效應蛋白的生化功能。本研究結果對理解胞內病原菌如何逃避宿主先天性免疫系統具有重要意義。

結題摘要

嗜肺軍團菌是一種可引起嚴重的軍團菌肺炎的條件性胞內致病菌，其毒力的關鍵在於可以通過IVB型分泌系統分泌毒力因子-效應蛋白至宿主細胞中，從而逃避宿主的溶酶體途徑，實現胞內的增殖。本項目主要對類真核效應蛋白LegU1、LegS2的生化功能和毒力調控因子ClpP及Lpg0173進行了研究，取得如下結果：（1）嗜肺軍團菌類真核效應蛋白LegU1的功能。LegU1是一類含有真核生物所特有的F-box結構域的毒力蛋白，我們證明了LegU1與Skp1之間存在較強的相互作用，在HEK 293T細胞內表達LegU1之後減少了p27的降解，從而使使細胞停止在G2/M期，此結果表明LegU1在感染宿主過程中與Skp2競爭參與組裝宿主的SCF複合體，但這種“偽裝”的SCF複合體不具有與底物相互作用的能力，細胞周期蛋白的降解受到干擾，使細胞停止分裂，從而有利於細菌的胞內增殖。相關論文在撰寫中。（2）LegS2功能的研究。LegS2定位於酵母細胞線粒體，高拷貝的LegS2降低酵母細胞的耗氧量，並使菌落顏色變淺，在高溫下有一定的致死效應，呈現細胞凋亡的特徵，截短實驗表明LegS2的N端對於該蛋白的定位是必需的；LegS2靶蛋白的篩選在進行中。（3）蛋白酶體ClpP對軍團菌毒力的影響。ClpP通過調控蛋白質的降解，對細菌形態轉換及毒力起重要作用。本研究證明缺失了clpP基因的嗜肺軍團菌表現出一系列侵染期特徵的缺陷，是軍團菌階段生長形態轉換的重要因子；ClpP的突變株與IVB型分泌系統缺失株一樣，不能逃避晚期內吞體途徑和溶酶體途徑，但並不影響IVB型系統的底物效應蛋白的分泌，也不影響dot/icm 9個操縱子的轉錄活性，但對效應蛋白LegK2的轉運有一定的影響。（4）軍團菌LysR型轉錄因子Lpg0173研究。我們證明Lpg0173是一個負的轉錄自調控因子；運用蛋白質組學技術比較在lpg0173表達最高時期野生型菌株和lpg0173缺失突變株中蛋白組的差異情況，獲得了三類表達差異的蛋白，鑑定了其中14個差異表達蛋白，其中2個與細菌毒力相關，證明Lpg0173對毒力增強蛋白Mip有負的轉錄調控作用。本項目共發表SCI收錄論文1篇，會議論文9篇，另有3篇研究論文正在撰寫中。培養博士生1名，碩士生7名。