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假结核耶尔森氏菌VI型分泌系统的动力学分泌机制研究
  • 项目名称:假结核耶尔森氏菌VI型分泌系统的动力学分泌机制研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31170121
  • 申请代码:C010602
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:沈锡辉
  • 依托单位:西北农林科技大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

关于新型细菌分泌系统T6SS的研究正在成为病原细菌领域一个新的研究热点。本项目以T6SS分泌机制的解析为目标,以分泌的动力为突破口,以模式病原细菌假结核耶尔森氏菌为主要研究材料,在前期质子动力势和ClpV型ATPase对T6SS分泌作用研究的基础上,通过T6SS核心组成成分的蛋白相互作用网络构建,系统筛选鉴定T6SS的效应蛋白和伴侣蛋白,进一步通过蛋白相互作用实验,解聚实验,蛋白酶敏感性实验等手段研究ATPase对效应蛋白-伴侣蛋白复合体的识别,解聚,去折叠和在分泌器上的停靠,特别是ATPase与伴侣蛋白相互作用对效应蛋白分泌的影响,从而完整揭示质子动力势和ATPase在T6SS分泌中的作用角色,最终提出一个T6SS的动力学分泌机制模型。该研究对阐明T6SS的分泌机制,系统发现T6SS的效应蛋白和伴侣蛋白,以及深入揭示AAA+家族新成员ClpV型ATPase亚家族蛋白的功能均具有重要意义。

结论摘要:

关于细菌VI型分泌系统(Type VI secretion system, T6SS)的研究是当前微生物领域热点之一。本项目以T6SS分泌的动力为线索,重点研究了T6SS中两个保守的ATPase组分,即ClpV和IcmF在其分泌中发挥的作用,在此基础上首次揭示了T6SS在酸性环境下通过泵出质子以维持胞内pH稳定,从而增强细菌应对酸胁迫的能力,ClpV的ATPase活性在T6SS抗酸过程中发挥关键作用;进一步我们通过细菌双杂交筛选、分泌组研究结合生物信息学分析筛选鉴定了一批T6SS效应蛋白和伴侣蛋白,并对这些效应蛋白的生理生化功能及表达调控进行了深入研究。除了常规的抗真核型和细菌毒素型T6SS效应蛋白外,我们首次鉴定到一个具有Zn2+结合功能的效应蛋白YezP,其具有协助T6SS系统在胁迫环境下向胞内转运锌离子以抑制芬顿反应,降低胞内羟基自由基水平以对抗初级和次级氧胁迫的功能,T6SS的锌离子转运功能还与细菌对抗宿主营养免疫功能密切相关。综上所述,本项目首次报道了T6SS的离子转运新功能,在国际上率先揭示了一类离子转运型T6SS效应蛋白的存在,无疑是T6SS领域的一个重要突破,为该领域今后的研究探明了一个新方向。下一步我们计划开展T6SS转运离子功能的普遍性和多样性研究,并深入揭示T6SS转运离子的分子机制,以进一步推动当前对T6SS功能及其效应蛋白的认识。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 13
  • 3
  • 0
  • 0
  • 0
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