荧光假单胞菌 Fur 调控蛋白及其功能研究

IOCAS-IR > 实验海洋生物学重点实验室

	荧光假单胞菌 Fur 调控蛋白及其功能研究
	刘莉
学位类型	硕士
导师	孙黎
	2015-05-24
学位授予单位	中国科学院大学
学位授予地点	北京
学位专业	海洋生物学
关键词	荧光假单胞菌铁吸收蛋白蛋白质组学感染毒力疫苗
摘要	荧光假单胞菌是革兰氏阴性菌，是养殖鱼类常见病原之一。在前期研究中，我们自病鱼组织中分离到一株鱼类致病性荧光假单胞菌TSS，并发现铁吸收调节蛋白Fur（ferric uptake regulator）对该菌株的致病性至关重要。Fur是一个转录调控因子，通过识别和结合特定的DNA序列控制靶向基因的表达。本研究通过比较蛋白质组学手段系统分析了TSS野生株和fur敲除株的全蛋白表达谱差异，共鉴定出分属于不同功能类群的28个差异表达蛋白；针对其中四个蛋白，即TssP（VI型分泌系统蛋白）、PspA（丝氨酸蛋白酶）、OprF（外膜蛋白）和ClpP（ATP依赖的Clp蛋白酶水解亚基），分别进行了基因敲除并获得了相应突变株；以大菱鲆为实验动物，对这四株突变菌株进行功能检测，发现oprF和clpP敲除株在抗宿主血清杀伤、侵染宿主组织和导致宿主死亡等三方面的能力均显著下降，相比之下，tssP和pspA突变株与野生株的致病性没有明显差异；大肠杆菌异源表达的重组OprF蛋白经纯化后作为亚单位疫苗免疫大菱鲆，可在受免鱼中引起特异性血清抗体的产生，并对TSS感染具有显著的免疫保护作用；另外发现，OprF抗体封闭致使TSS感染能力显著降低，进一步证明了OprF在荧光假单胞菌致病过程中的重要作用。
其他摘要	Pseudomonas fluorescens is a Gram-negative bacterium and a common pathogen to a wide range of farmed fish. In a previous study, we found that the ferric uptake regulator (fur) gene is essential to the infectivity of a pathogenic fish isolate of P. fluorescens (named TSS). In the present work, we conducted comparative proteomic analysis to examine the global protein profiles of TSS and the fur knockout mutant, TFM. Twenty-eight differentially produced proteins were identified, which belong to different functional categories. Four of these proteins, i.e. TssP (a type VI secretion protein), PspA (a serine protease), OprF (an outer membrane porin), and ClpP (the proteolytic subunit of an ATP-dependent Clp protease), were assessed for virulence participation in a model of turbot (Scophthalmus maximus). The results showed that the oprF and clpP knockouts exhibited significantly reduced capacities in (i) resistance against the bactericidal effect of host serum, (ii) dissemination into and colonization of host tissues, and (iii) inducing host mortality. In contrast, mutation of tssP and pspA had no apparent effect on the pathogenicity of TSS. Purified recombinant OprF, when used as a subunit vaccine, induced production of specific serum antibodies in immunized fish and elicited significant protection against lethal TSS challenge. Antibody blocking of the OprF in TSS significantly impaired the ability of the bacteria to invade host tissues. Taken together, these results indicate for the first time that in pathogenic P. fluorescens, Fur regulates the expression of diverse proteins, some of which are required for optimal infection.
学科领域	海洋生物学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/23256
专题	实验海洋生物学重点实验室
作者单位	中国科学院海洋研究所
第一作者单位	中国科学院海洋研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	刘莉. 荧光假单胞菌 Fur 调控蛋白及其功能研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2015.

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