《結核分枝桿菌毒素蛋白分泌系統ESX-1的調控網路解析》是依託山東大學，由龐秀華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：結核分枝桿菌毒素蛋白分泌系統ESX-1的調控網路解析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：龐秀華
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
結核菌是人類肺結核的病原菌，結核菌的ESX-1分泌系統負責將ESAT-6在內的毒素蛋白傳遞到宿主細胞中，對結核菌的毒力至關重要。已知ESX-1系統的調控因子有EspR、PhoP和MprA，它們都是通過影響EspA的表達而調節ESX-1系統的功能。我們發現EspR、PhoP和MprA之間可能存在交叉調控，提示這三個調控因子和EspA一起構成了ESX-1系統的立體調控網路。本項目以此為基礎，首先表達純化調控基因產物，通過調控蛋白與調控基因啟動子的相互作用，闡明調控蛋白對調控基因啟動子的特異結合以及結合調控基因啟動子和espA啟動子時調控蛋白之間的協調關係；然後通過蛋白雙雜交及磷酸基團轉移分析闡明調控蛋白之間的相互作用及調控系統之間的交流；最後通過報告基因及調控基因的表達分析闡明調控因子之間的交叉調控。從而即可以了解每個調控因子在調控網路中的作用，又可以在整體水平上將各個調控因子聯繫起來。
結題摘要
結核菌是肺結核病的病原菌，以ESAT-6為代表的分泌蛋白是一類非常重要的致病因子。ESAT-6通過ESX-1系統分泌到體外。ESAT-6的編碼基因在RD-1區，在RD-1上游的espA對ESX-1的功能是必不可少的。由於EspA也是ESX-1的底物蛋白，因此，EspA與ESAT-6等其它ESX-1系統底物蛋白的分泌相互依賴，為ESX-1的調控提供了另一種可能，即通過EspA實現對ESX-1系統的調控。目前，已知的ESX-1的調控因子包括PhoPR，EspR和MprAB。EspR和MprA可以直接結合在espA啟動子上，激活espA，促進ESX-1系統的分泌，但PhoPR的調控途徑未知。 EspR、MprA和 PhoP似乎都是通過直接或間接影響espA的表達實現對ESX-1系統的調控，那么這三個調控因子之間是否存在潛在的調控關係？本項目的主要目的在於揭示ESX-1的三個調控因子之間是否存在交叉調控關係，解析調控因子與EspA形成的立體調控網路。 綜合本研究的結果，我們提出了ESX-1的調控網路模型，並：1，推測了PhoPR調控ESX-1系統的途徑。在phoP突變菌中雖然espA操縱子的表達降低，但PhoP並不能結合espA的啟動子序列，說明PhoP對ESX-1的調控必須由其它因子介導。我們的研究發現PhoP可以結合espR啟動子的上游序列，產生一段約30-bp的保護區。由於EspR對espA的直接調控以及在phoP突變菌中espA的表達下調，我們推測EspR可能介導了PhoPR對ESX-1系統的調控；2，發現了MprAB調控ESX-1的兩個新途徑。此前的研究表明espA啟動子的上游序列存在多個MprA結合位點，說明MprA可以通過通過直接影響espA調控ESX-1系統的功能。在本研究中我們發現MprA也能結合espR啟動子的上游序列，產生兩個保護區，提示除了直接由EspA介導的途徑，MprA也可能通過EspR一步介導調控ESX-1。我們進一步發現MprA可以特異結合phoP啟動子序列，因此MprA也可能通過由PhoP到EspR的二步介導調控ESX-1系統；3，揭示了MprA與PhoP的競爭關係。由於MprA和PhoP都可以直接結合espR的上游序列，而且兩者的保護區重疊，在與espR啟動子相互作用時，MprA與PhoP存在競爭關係。
