细菌Hfq蛋白是一种基因表达的整体转录后调节子。作为多数调节小RNA的伴侣分子,Hfq蛋白参与病原菌基因组内一大类小RNA的调节过程,能同时调控大量靶标基因的表达,进而可能在包括致病在内的多个细胞过程中发挥整体调控作用。鼠疫耶尔森氏菌是一种烈性病原体,其基因组中存在完整的Hfq蛋白编码序列,而目前对鼠疫菌致病相关小RNA的研究还处于计算机预测阶段,尚缺乏实验证据。本课题旨在揭示Hfq与鼠疫菌抗吞噬和致病的关系,利用芯片转录谱和差异蛋白谱技术在全基因组范围内寻找Hfq直接或间接调控的基因和蛋白质。在此基础上,筛选全基因组内Hfq相关小RNA,建立小RNA与致病性的间接联系。最终,从mRNA、蛋白质和小RNA水平上探讨Hfq参与鼠疫菌致病的分子调控机制,并为进一步筛选鼠疫菌致病相关小RNA奠定基础。
Yersinia pestis;Hfq;Regulatory small RNAs;Antiphagocytosis;Pathogenesis
细菌Hfq蛋白是调节小RNA的伴侣分子,现已发现参与多种病原菌的致病过程,一般是通过调节基因组内一大类小RNA的表达,进而调控大量靶标基因的表达。鼠疫耶尔森氏菌是一种烈性病原体,其基因组中存在完整的Hfq蛋白编码序列。本研究利用体外实验、巨噬细胞抗吞噬、动物攻毒等多种表型实验,证实了Hfq参与鼠疫菌抗吞噬和致病。利用芯片转录谱和差异蛋白谱技术找到了Hfq直接或间接调控的基因和蛋白质,这些基因和蛋白质参与大量应激反应甚至直接参与鼠疫菌致病。一般认为,这些调节反应是Hfq通过调节小RNA进行的。因此,在全基因组小RNA筛选的基础上,我们利用Northern技术初步鉴定了9个Hfq依赖的小RNA,并对这些小RNA的靶基因进行了预测,预测的靶标包括整体调节及应激相关蛋白,建立了小RNA与鼠疫菌致病间的联系。从mRNA、蛋白质和小RNA水平上探讨Hfq参与鼠疫菌致病的分子调控机制,并为进一步揭示Hfq参与鼠疫菌毒力调控机制提供了靶标。