鼠疫耶爾森氏菌天冬氨酸酶的多態性及毒力表型研究

《鼠疫耶爾森氏菌天冬氨酸酶的多態性及毒力表型研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由崔玉軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鼠疫耶爾森氏菌天冬氨酸酶的多態性及毒力表型研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：崔玉軍
• 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院

中文摘要

天冬氨酸酶（aspA）第363 位點的單胺基酸變化可能是引起鼠疫菌毒力變化的重要因素。本研究擬對世界不同鼠疫自然疫源地分離的代表型鼠疫菌aspA 核酸編碼情況進行充分調查，測定不同編碼情況下aspA 酶的活性，驗證鼠疫菌強毒株和弱毒株與aspA 活性的關係；另外採用基因突變技術結合動物毒力實驗，獲取aspA 影響鼠疫菌毒力變化的直接證據。通過本研究，將明確aspA 的活性是否可以作為鼠疫菌毒力強弱的標記，並對鼠疫菌（強毒）是如何在很短的分化時間裡從假結核菌（弱毒）進化而來，以及鼠疫菌毒力形成機理提供更深入的認識，從而為鼠疫的診斷和治療打開新的思路。

結題摘要

鼠疫是人類歷史上破壞性最嚴重的疾病之一。過去研究發現，鼠疫的病原體—鼠疫耶爾森氏菌—染色體上的AspA基因變異導致了其編碼的天冬氨酸酶活性的變化。該酶失活後，鼠疫菌喪失了對人及大動物的毒力。因此，AspA的胺基酸變化可能是引起鼠疫菌毒力變化的重要因素。但是，對由此產生毒力的具體過程、機理的認識還比較膚淺。本研究篩選了近千株能充分代表世界範圍鼠疫菌遺傳多樣性的自然分離株，對其AspA基因編碼情況進行了充分調查；並測定了aspA不同編碼情況下的酶活性。結果表明，aspA基因受到強烈的正向選擇作用，僅在第363位胺基酸上就表現出9種不同的基因型：ATA, ATC, ATG, GTA, GTG, TCG, TTC, TTG 和TTT。其中部分核酸變異導致相應的胺基酸變化，並影響到酶活性。最終表現為鼠疫菌的毒力與aspA酶活性整體呈現負相關的關係。我們還發現，非常少量的鼠疫菌自然分離株中，儘管AspA編碼基因突變導致活性喪失，但鼠疫菌整體毒力並未下降，這可能與基因組內其他基因的上位相互作用有關，也提示我們研究單個基因功能時，需要考慮基因組整體的遺傳多樣性背景。通過本研究，我們明確了aspA基因多樣性可以作為鼠疫菌毒力強弱的標記之一，為鼠疫菌毒力形成機理提供更深入的認識，從而為鼠疫的診斷和治療打開新的思路。