本项目拟采用荧光差异双向凝胶电泳(2-D DIGE)、质谱鉴定和生物信息学等技术,对溶藻弧菌强毒株和无毒株的全菌和胞外蛋白进行比较分析,以期鉴定5-8个毒力相关蛋白;进而用分子生物学手段克隆2-3个关键毒力蛋白基因并进行原核生物表达,利用重组蛋白进行体外和鱼体内毒性试验,评价各毒力蛋白基因表达产物对红笛鲷毒性的差异;利用实时定量RT-PCR法研究培养条件对毒力蛋白基因表达的影响;用绿色荧光蛋白GFP 报告基因构建毒力蛋白基因的重组质粒,并将其转染红笛鲷,观察融合蛋白的在鱼体内的分布情况,为揭示溶藻弧菌的致病机理奠定基础。
Proteome;Vibrio alginolyticus;Total soluble proteins;Extracellar products;
溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)广泛分布于各种水体中,是我国水产养殖动物弧菌病的致病菌之一,给水产养殖业带来巨大损失,引起研究人员的密切关注。本研究以溶藻弧菌强毒株HY9901和弱毒株ZJ12为研究对象,通过为期三年的研究,项目组完成了以下内容1)通过荧光差异双向电泳技术,成功地对溶藻弧菌强、弱毒株进行分析,质谱鉴定了其中的68个强毒株特有的蛋白质点,获得了66个ORF。2)应用LC-MALDI,对溶藻弧菌强毒株HY9901和无毒株HY12胞外产物进行比较分析,获得强毒株HY9901特有的不同于HY12的蛋白共有175种。3)项目组选择15个毒力相关基因进行克隆和序列分析,获得密度感应基因luxR、荚膜多糖合成蛋白cpsB、荚膜多糖合成蛋白cpsD、摄铁基因exbB、不依赖tonB的摄铁相关基因tolB、鞭毛蛋白基因flgL、血晶素结合蛋白hutB、外膜蛋白ompH基因的开放阅读框(open reading frame,ORF),并对它们进行了全面的生物信息学分析。此外得到7个毒力相关基因的片段,它们是呋喃糖基硼酸二酯(密度感应基因)luxS,鞭毛蛋白基因flaE,鞭毛蛋白基因flg,外膜蛋白yscO,溶血素tlh,外膜蛋白yscC,毒素dtd。4)运用荧光定量PCR观察毒力基因在溶藻弧菌强毒株和弱毒株中的表达情况,发现鞭毛蛋白基因flaE、flgL和flgI,毒素基因tlh,dtd,血晶素结合蛋白hutB,摄铁系统相关基因exbB,tolB,与溶藻弧菌的毒力呈相关性。5)此外对tolB和vscO基因进行了原核表达。6)研究了vscO在不同培养条件下的表达情况,发现在温度为28 ℃,盐度为2%以及培养基起始pH为7.0时,vscO的表达量最大。而在其他条件下,vscO的表达量则很低。7)通过半致死浓度试验测定VscO蛋白对溶藻弧菌的致病力,结果发现溶藻弧菌野生株LD50为2.23×105 cfu, vscO基因缺失株LD50 为1.99×106 cfu/fish,vscO的缺失使野生型溶藻弧菌的毒力下降约一个数量级。 8)用绿色荧光蛋白GFP 报告基因构建了HY9901-GFP,但将其转染红笛鲷,未能观察到融合蛋白的分布情况。9)通过整合以上研究成果,与弧菌致病机制的已有认识进行对比分析,为溶藻弧菌的分子致病机理提供了新的理论和技术支撑。