2型猪链球菌(SS2)是一种新发的人兽共患传染病病原体,不仅给养猪业造成巨大经济损失,而且严重威胁公共卫生安全。近年我国突发的两次SS2大规模流行和"链球菌中毒性休克样综合征"这一新的临床类型的出现,提示我国高致病性SS2中存在有致死性的毒力因子。申请者前期研究发现我国高致病性SS2含有一个独特的致病岛PAI89K,进一步发现该致病岛上的二元信号转导系统SalK/R控制着细菌的强致死性。然而,SalK/R系统调控SS2高致病性的作用靶点目前尚不清楚,我国高致病性SS2所携带的致死性毒力因子也有待进一步鉴定。本项目拟应用二维电泳和质谱分析等蛋白质组学技术,获取我国高致病性SS2菌株与SalK/R突变株的差异蛋白表达谱,分析SalK/R调控的靶基因,揭示我国高致病性SS2所携带的致死性毒力因子,从而推进SS2致病机理的认识,为有效预防和控制SS2感染进行分子疫苗研究和靶标药物设计提供理论指导。
Streptococcus suis serotype 2;proteome;microarray;gene knockout;virulence factor
2型猪链球菌(SS2)是一种新发的人兽共患传染病病原体,不仅给养猪业造成巨大经济损失,而且严重威胁公共卫生安全。近年我国突发的两次SS2大规模流行和链球菌中毒性休克样综合征(STSS)这一新的临床类型的出现,提示我国高致病性SS2中存在有致死性的毒力因子。本项目前期研究发现我国高致病性SS2含有一个独特的致病岛PAI89K,进一步发现该致病岛上的二元信号转导系统SalK/R控制着细菌的强致死性。然而,SalK/R系统调控SS2高致病性的作用靶点目前尚不清楚,我国高致病性SS2所携带的致死性毒力因子也有待进一步鉴定。本项目应用蛋白质组iTRAQ技术,鉴定了我国高致病性SS2菌株05ZYH33和突变株SalK/R的主要差异表达蛋白,在突变株SalK/R中有14个蛋白的表达量明显下调,2个明显上调。通过MALDI-TOF-MS分析及数据库检索,确定了这些差异蛋白的编码基因。进一步分析表明,在这14个下调表达的蛋白中,有9个靶点与前期基因芯片结果吻合,从中选取了5个逐一行了基因敲除,通过动物实验,确定了这些基因与SS2的致病性密切相关,明确了SalK/R信号系统调控的靶分子。另外,在本项目的支持下,我们还完成了以下工作①运用NimbleGen微阵列技术对分离自国内外的18个有毒株和无毒株进行比较基因组学分析,鉴定了我国高致病性SS2所特有的毒力因子,如调控基因PlcR、脂酶Lipase、分选酶Sortase、菌毛相关蛋白、反应调控因子RevS和CtsR等。②通过基因敲除、细胞实验和动物实验证实我国高致病性SS2强毒株89K毒力岛上的IV型分泌系统(T4SS)是引发致死性STSS的重要机制。③证实双组份信号转导系统VirR/VirS调控我国高致病性SS2强毒株的荚膜生成、氧化应激、全血存活和致病性等多个表型。 本项目研究结果揭示了我国高致病性SS2所携带的特有的毒力因子,在一定程度上推进SS2致病机理的认识,同时为预防和控制SS2感染进行分子疫苗研究提供了理论指导。 本项目研究成果共发表SCI论著3篇,接收中文综述1篇,2011年获中华医学科技奖一等奖和中华预防医学会科学技术奖一等奖各1项。