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研究背景及目的:
嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum,Ap)为革兰氏阴性的专性胞内寄生菌,其入侵人末梢血中性粒细胞导致人粒细胞无形体病。Ⅳ型分泌系统(TypeⅣsecretionsystem,T4SS)是重要的毒力因子,其通过向宿主细胞内转运多种效应分子,致使宿主细胞生理功能失调,导致疾病发生。本研究试图通过构ApT4SS效应分子易位报告系统鉴定新的效应分子,并通过对鉴定的效应分子进行生物学分析,以阐明此病原体的致病机理。
研究内容及方法:
1.TEM-1β-内酰胺酶的ApT4SS效应分子易位报告系统的构建。该报告系统由供体菌(大肠杆菌SM10λpir菌株)和受体真核细胞(中国仓鼠卵母细胞CHOK1)组成,分为三个功能部分,包括转运通道,偶联蛋白和报告基因。转运通道由大肠杆菌SM10λpir菌株提供(此菌株具有编码RP4接合质粒);偶联蛋白是由RP4质粒编码的偶联蛋白TraG氨基跨膜端与ApVirD4细胞质结构域融合形成的嵌合蛋白(TraG-VirD4);报告基因由编码TEM-1β-内酰胺酶和编码Ap潜在效应分子的基因融合而成。若报告基因编码Ap效应分子,其将被TraG-VirD4偶联蛋白识别,并通过转运通道由大肠杆菌SM10λpir菌株转运至CHOK1受体细胞中。在受体细胞中,报告基因编码的TEM-1β-内酰胺酶切割预载的CCF2-AM荧光素,使其由绿色荧光转变为蓝色荧光。蓝色荧光的出现则标志与报告基因融合的Ap蛋白为T4SS效应分子。
2.TEM-1β-内酰胺酶的ApT4SS效应分子易位报告的应用。将APT4SS已知的效应分子(Ats-1)和通过生物信息学预测的潜在效应分子的基因分别与TEM-1β-内酰胺酶基因融合表达,并通过构建的报告系统进行验证。
3.APH0215在转染细胞中的定位。用表达APH0215-GFP真核重组质粒转染HeLa细胞,使用抗体对细胞器进行免疫荧光标记,观察APH0215在转染细胞内的定位情况。
研究结果:
1.构建了TEM-1β-内酰胺酶ApT4SS效应分子易位报告系统。
2.此报告系统可将Ats-1以及潜在效应分子APH0215转运至CHOK1,未能将潜在效应分子APH0756和羧基末端敲除的APH0215转运至CHOK1。表明APH0215为ApT4SS效应分子,APH0215羧基末端对其转运具有重要作用。
3.APH0215与反式高尔基体网络标志蛋白TGN38共定位,表明APH0215定位于宿主细胞的反式高尔基体管网状结构。
结论:
1.本研究成功构建了基于TEM-1β-内酰胺酶的ApT4SS效应分子易位报告系统,为后期ApT4SS效应分子的鉴定提供研究工具。
2.本研究通过构建的报告系统鉴定出APH0215为ApT4SS效应分子。
3.通过对APH0215蛋白的进一步探究得出APH0215羧基末端序列是其转运所必需,APH0215定位于宿主细胞的反式高尔基体管网状结构,为之后探究APH0215在宿主细胞中的生物学功能的研究提供思路。
嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum,Ap)为革兰氏阴性的专性胞内寄生菌,其入侵人末梢血中性粒细胞导致人粒细胞无形体病。Ⅳ型分泌系统(TypeⅣsecretionsystem,T4SS)是重要的毒力因子,其通过向宿主细胞内转运多种效应分子,致使宿主细胞生理功能失调,导致疾病发生。本研究试图通过构ApT4SS效应分子易位报告系统鉴定新的效应分子,并通过对鉴定的效应分子进行生物学分析,以阐明此病原体的致病机理。
研究内容及方法:
1.TEM-1β-内酰胺酶的ApT4SS效应分子易位报告系统的构建。该报告系统由供体菌(大肠杆菌SM10λpir菌株)和受体真核细胞(中国仓鼠卵母细胞CHOK1)组成,分为三个功能部分,包括转运通道,偶联蛋白和报告基因。转运通道由大肠杆菌SM10λpir菌株提供(此菌株具有编码RP4接合质粒);偶联蛋白是由RP4质粒编码的偶联蛋白TraG氨基跨膜端与ApVirD4细胞质结构域融合形成的嵌合蛋白(TraG-VirD4);报告基因由编码TEM-1β-内酰胺酶和编码Ap潜在效应分子的基因融合而成。若报告基因编码Ap效应分子,其将被TraG-VirD4偶联蛋白识别,并通过转运通道由大肠杆菌SM10λpir菌株转运至CHOK1受体细胞中。在受体细胞中,报告基因编码的TEM-1β-内酰胺酶切割预载的CCF2-AM荧光素,使其由绿色荧光转变为蓝色荧光。蓝色荧光的出现则标志与报告基因融合的Ap蛋白为T4SS效应分子。
2.TEM-1β-内酰胺酶的ApT4SS效应分子易位报告的应用。将APT4SS已知的效应分子(Ats-1)和通过生物信息学预测的潜在效应分子的基因分别与TEM-1β-内酰胺酶基因融合表达,并通过构建的报告系统进行验证。
3.APH0215在转染细胞中的定位。用表达APH0215-GFP真核重组质粒转染HeLa细胞,使用抗体对细胞器进行免疫荧光标记,观察APH0215在转染细胞内的定位情况。
研究结果:
1.构建了TEM-1β-内酰胺酶ApT4SS效应分子易位报告系统。
2.此报告系统可将Ats-1以及潜在效应分子APH0215转运至CHOK1,未能将潜在效应分子APH0756和羧基末端敲除的APH0215转运至CHOK1。表明APH0215为ApT4SS效应分子,APH0215羧基末端对其转运具有重要作用。
3.APH0215与反式高尔基体网络标志蛋白TGN38共定位,表明APH0215定位于宿主细胞的反式高尔基体管网状结构。
结论:
1.本研究成功构建了基于TEM-1β-内酰胺酶的ApT4SS效应分子易位报告系统,为后期ApT4SS效应分子的鉴定提供研究工具。
2.本研究通过构建的报告系统鉴定出APH0215为ApT4SS效应分子。
3.通过对APH0215蛋白的进一步探究得出APH0215羧基末端序列是其转运所必需,APH0215定位于宿主细胞的反式高尔基体管网状结构,为之后探究APH0215在宿主细胞中的生物学功能的研究提供思路。