《家蠶微孢子蟲外泌蛋白質組主要成分及其功能研究》是依託西南大學，由李田擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：家蠶微孢子蟲外泌蛋白質組主要成分及其功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李田
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
家蠶微孢子蟲能經卵垂直傳播對蠶業生產危害巨大，其檢測防控是亟待解決的產業難題。外泌蛋白是細胞內寄生性病原的重要侵染/毒力因子。我們前一期國家自然科學基金青年基金項目研究發現，家蠶微孢子蟲外泌性Ricin B-凝集素能夠與家蠶（宿主）的多聚泛素相互作用，可能具有調控家蠶泛素通路的功能。然則家蠶微孢子蟲主要向外分泌哪些蛋白？這些蛋白靶向家蠶細胞的什麼位置？具有什麼功能作用？本項目擬基於前期研究，利用家蠶微孢子蟲和家蠶功能基因組研究平台，建立外泌蛋白分離純化方法，篩選家蠶微孢子蟲外泌蛋白質組主要成分，分析其序列特徵、功能分類和靶向定位，並鑑定其互作靶蛋白，從中發掘重要侵染/毒力相關因子，進而深入研究包括Ricin B-凝集素在內的重要蛋白在孢子侵染家蠶及調控家蠶免疫、發育和代謝等通路過程中的作用，為深入解析家蠶微孢子蟲的侵染機制提供數據支撐和理論參考，並為家蠶微孢子蟲的檢測防控研究提供候選靶標。
結題摘要
微孢子蟲是一類專性細胞內寄生的單細胞真核微生物病原，能夠感染幾乎所有的動物，包括蠶、蜂、蝦等重要經濟動物和人，危害人類生產和健康。分泌蛋白是胞內病原的重要毒力因子，但微孢子蟲分泌蛋白質的組成和功能尚不清楚。本項目基於生物素-鏈霉親和素系統構建了有效分離鑑定微孢子蟲分泌蛋白質組的方法體系，從感染家蠶微孢子蟲（Nosema bombycis）的家蠶胚胎細胞系（BmE）的各個細胞器中分離鑑定了該病原的90種分泌蛋白，其中細胞質定位的有30個，細胞核定位的有14個，線粒體定位的有42個，內質網定位的有4個。基於此，項目組篩選了5個細胞核定位和5個線粒體定位的分泌蛋白為候選靶標，開展蛋白表達、抗體製備、細胞轉染和RNAi、蛋白互作分析等實驗，驗證靶標蛋白在宿主中的亞細胞定位，並分析其功能，從而探討分泌蛋白在微孢子蟲侵染增殖過程中的作用。研究發現，其中微孢子蟲中保守的己糖激酶（HK）在N. bombycis感染前期被分泌至宿主的細胞核和細胞質中，後期則僅定位於宿主細胞核中，在宿主細胞中過表達NbHK發現病原的增殖和宿主細胞ATP的合成均被增強，RNAi下調NbHK的表達則顯著抑制了病原的增殖，表明HK在宿主細胞中具有多重亞細胞定位特徵，並具有增強宿主能量代謝以促進病原增殖的重要作用，同時也說明分泌蛋白在微孢子蟲侵染增殖過程中發揮著非常重要的作用。本項目研究所鑑定的分泌蛋白均是解析微孢子蟲侵染及其與宿主相互作用機理的關鍵靶標，具有非常重要的學術研究價值，並具有套用於檢測防控研究的潛在套用價值。此外，本項目研究過程中還鑑定了家蠶BmE細胞的線粒體、細胞核、內質網和細胞質的蛋白質組，對家蠶的研究具有重要參考價值。項目組目前已發表研究論文7篇，申請專利3項，培養博士3名，碩士6名，尚有4名博士生和2名碩士生在讀並繼續開展本項目研究工作。
