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迟缓爱德华氏菌(Edwardsiealla tarda)是一种革兰氏阴性胞内致病菌,感染宿主范围广,引发鱼类出血性败血症和人类肠胃炎。由该菌引起的爱德华氏菌病是水产养殖中最常见的传染病之一,给水产业造成了巨大的经济损失。Ⅲ型分泌系统是一种大分子复合装置,存在于大多数革兰氏阴性致病菌的表面,是许多病原菌的重要致病因子,其作用是将效应蛋白运送至宿主细胞内部,调节宿主细胞多种信号传导途径并破坏其防御系统,以利于自身的存活。迟缓爱德华氏菌的Ⅲ型分泌系统基因簇由34个开放阅读框构成,EsaE和EseJ对迟缓爱德华氏菌在胞内复制起着至关重要的作用,但分子机理尚不明确。本研究针对EsaE和EseJ的功能开展相关研究,阐述了EsaE通过控制输送器蛋白及效应分子的分泌来影响迟缓爱德华氏菌的毒力,而EseJ通过抑制炎症性细胞死亡来抑制迟缓爱德华氏菌对巨噬细胞的细胞毒性。研究结果如下: 第一,EsaE控制T3SS输送器蛋白和效应分子蛋白的分泌,并参与迟缓爱德华氏菌的致病过程。 经同源性分析,EsaE属于YscJ/PrgK家族,PrgK可通过寡聚化在沙门氏菌(Salmonella)T3SS1内膜上形成环状结构,YscJ是鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis)T3SS内膜上的脂蛋白。EsaE自身不能分泌至胞外,esaE基因缺失后,迟缓爱德华氏菌失去了自聚集能力,T3SS的输送器蛋白EseBCD和效应分子EseG均不能分泌至胞外。在ΔesaE的全菌蛋白中,EseC和EseD的蛋白水平显著性高于野生型,而荧光定量PCR检测表明ΔesaE突变株中eseC、eseD同wt相比其转录水平均显著性下调。将迟缓爱德华氏菌分相后进行EsaE的亚细胞定位研究,发现EsaE分布在膜相。体内感染实验发现,在感染后第七天,ΔesaE感染的蓝曼龙中仍有87.88%存活,而wt感染组仅有3.03%蓝曼龙存活。基于以上结果,我们认为EsaE是T3SS的装置蛋白,可能参与其环状内膜结构的组装。 第二,EseJ通过抑制炎症性细胞死亡抑制迟缓爱德华氏菌对巨噬细胞的细胞毒性。 以迟缓爱德华氏菌的野生型wt、eseJ的缺失突变株ΔeseJ及其互补株ΔeseJ/pACYC-eseJ-2HA感染小鼠巨噬细胞J774A.1,发现ΔeseJ感染5h后,J774A.1细胞发生大量的脱落,且ΔeseJ感染组胞外乳酸脱氢酶(LDH)水平显著性高于wt或ΔeseJ/pACYC-eseJ-2HA感染组。通过免疫印迹检测 wt、ΔeseJ以及ΔeseJ/pACYC-eseJ-2HA感染后J774A.1细胞的caspase-1蛋白水平,发现eseJ缺失后迟缓爱德华氏菌的感染能引起J774A.1胞外的procaspase-1蛋白水平的升高。