《家蠶微孢子蟲孢壁蛋白質組及其在侵染中的作用研究》是依託西南大學，由周澤揚擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：家蠶微孢子蟲孢壁蛋白質組及其在侵染中的作用研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：周澤揚
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
家蠶微孢子蟲是家蠶微粒子病的病原，是專性細胞內寄生單細胞真核生物。其垂直經卵傳播對養蠶業危害極大，被定為蠶業惟一法定檢疫對象。研究表明，家蠶微孢子蟲入侵宿主時，其孢壁蛋白參與對宿主的識別並在侵染中發揮重要作用，但其具體的分子功能尚不清楚。本研究小組在完成了家蠶微孢子蟲7.8倍覆蓋度全基因組測序工作基礎上，成功地從家蠶微孢子蟲孢壁中分離獲得15種候選孢壁蛋白成分，這是迄今國際上在一種微孢子蟲中發現的最多的候選孢壁蛋白，其中4種已通過免疫電鏡定位。本項目基於家蠶微孢子蟲（寄主）和家蠶（宿主）一對基因組數據平台，以已經開展的微孢子蟲孢壁蛋白的研究為基礎，對家蠶微孢子蟲孢壁蛋白的時空表達特徵、糖基化特點以及與宿主蛋白的互作進行系統地研究，並對部分孢壁蛋白的三維結構進行解析、分析它們在侵染中的作用、尋找與這些孢壁蛋白互作的家蠶靶蛋白，為闡明家蠶微孢子蟲的侵染機制以及家蠶微粒子病的防治奠定堅實的基礎。
結題摘要
家蠶微孢子蟲是家蠶微粒子病的病原，對養蠶業危害極大，是世界養蠶國家唯一的檢疫對象。一百餘年來，其侵染宿主的機理仍未闡明。本項目以孢壁蛋白（SWPs）為靶標，圍繞孢壁蛋白組成及其在侵染中的作用這一科學問題，進行了全面研究。項目執行至今，各項指標均已完成。現將重要成果摘要如下：（1）鑑定了15個孢壁蛋白在孢子入侵宿主後的基因轉錄情況，大部分蛋白在感染前期（1-3天）即開始並持續轉錄。免疫電鏡定位獲得了13個孢壁蛋白的定位特徵，其中7個定位在孢子外壁，2個定位在孢子內壁，2個在整個孢壁均有分布，還有2個分布於孢外壁和極管區。（2）系統地研究了孢壁蛋白之間、孢壁蛋白-孢壁幾丁質層之間的互作，首次繪製了微孢子蟲孢壁蛋白組成架構圖。酵母雙雜交表明SWP1與SWP2、SWP3、SWP4、SWP5、SWP6存在相互作用，是孢壁組成的核心蛋白；SWP6與SWP1、SWP2和SWP3存在相互作用。證實SWP7和SWP9之間存在互作。SWP1、SWP2、SWP3、SWP7均能與孢壁幾丁質層結合。（3）SWP1鑑定為O-甘露糖型糖蛋白，是微孢子蟲中第一個被證實的孢壁糖蛋白，發現其能介導孢子對宿主細胞的黏附。製備了SWP1單抗細胞株，並成功克隆單抗的編碼基因，並將其轉入家蠶細胞系，發現該細胞系可以成功表達並組裝完整的單抗，並具有抗體活性。更重要的是，發現該細胞系對孢子的侵染增殖具有顯著的抑制作用，暗示SWP1單抗可能幹擾了孢壁組裝進而影響了孢子的分裂增殖過程。（4）SWP26 碳端具有一肝素結合基序，將該基序刪除後，該蛋白即失去了與宿主細胞結合的能力。通過原核表達獲得該蛋白晶體，三維結構解析發現其結構以α螺旋為主,肝素結合基序位於α7螺旋上，這是微孢子蟲中第一個結構被解析的孢壁蛋白。（5）SWP12是家蠶微孢子蟲唯一具有BAR結構域的蛋白，雙向電泳表明該蛋白具有磷酸化修飾的特徵，發現其不僅具有與孢壁幾丁質層結合的特性，而且具有BAR蛋白特有的脂質體成管活性。將其轉入酵母中，能成功回復酵母BAR蛋白缺失造成的表型缺陷。（6）SWP5在孢壁和極管上均存在，IFA和Pull down都證實了該蛋白與極管蛋白存在互作。（7）發現枯草桿菌蛋白酶類似蛋白1（NbSLP1）在發芽前具有孢子兩極定位的特徵；極管彈出後，其螢光定位特徵更引人注目，恰好定位於孢壁上的極管彈出位置，該蛋白可能是解開孢子發芽百年命題的關鍵蛋白。
