乳酸乳球菌耐酸长链非编码ncRNA263的调控机制研究
结题报告
批准号:
31770076
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
乔建军
依托单位:
学科分类:
C0102.微生物生理与生化
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁毅、吴昊、梁冬梅、赵悦、许然然、苗森、李慧玲
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中文摘要
前期工作表明,乳酸乳球菌的耐酸能力与细胞壁厚度有非常密切的关系。乳酸乳球菌酸应激后深度转录组测序和荧光定量PCR分析表明,乳酸乳球菌酸F44中有19个ncRNA上调,过表达结果表明6个ncRNA可以显著提高菌株的耐酸能力及nisin生产能力。ncRNA 靶标预测表明,其中一个长链ncRNA263可以控制细胞壁的合成,但ncRNA263在酸应激过程中如何被调控?其如何调控细胞壁的合成机制还不清楚。本课题拟调取酸应激过程中与长链ncRNA263转录起始区结合的蛋白,并进一步通过表达及EMSA验证,了解该ncRNA的转录起始机制。另外,通过在大肠杆菌中异源表达验证该ncRNA可能的细胞壁合成靶标基因,确定其调控机制。本课题对于深入了解耐酸长链ncRNA263调控机制具有非常重要的指导意义。
英文摘要
Our previous work elucidated the relationship between acid tolerance capacity and cell wall in L. lactis. Deep sequencing of L lactis under acid stress showed that the transcription of 19 ncRNA is up-regulated after acid stress in which over-transcription of 6 ncRNA can obviously improve the acid tolerance and nisin yield of the strain. Among them, one long chain ncRNA 263 was predicted to control the biosynthesis of cell wall. However, the mechanisms of how ncRNA 263 is regulated and how it regulate the downstream genes are still unclear. This study is designed to obtain the transcriptional factors which could interact with the promoter of ncRNA 263, and try to further investigate the up-regulation mechanism by expression and EMSA. Furthermore, the regulatory role of ncRNA 263 under acid stress could be elucidated by some methods such as investigating the target genes of ncRNA 263 in E.coli. This program provided the important guiding for understanding regulation mechanism of acid-resistant long chain ncRNA263.
前期工作表明乳酸乳球菌的耐酸能力与细胞壁厚度有非常密切的关系,过表达ncRNA263可显著提高菌株耐酸能力,预测发现其可能调控细胞壁合成。本项目对ncRNA263的功能进行了深入研究,包括通过调控细胞壁细胞壁合成以及影响菌株的酸胁迫能力,并通过靶标的预测与验证,寻到到了其直接调控靶标murA、murC和uxaC;此外,通过蛋白质组学研究发现,ncRNA263还显著影响核苷酸代谢和RNA加工过程,较全面的总结了ncRNA263对乳酸乳球菌F44的调控机制。通过DNA pull down和EMSA等方法,初步找到了ncRNA263的潜在转录调控因子RmaE和0595。同时,对前期基于转录组深度测序发现的与酸耐受相关的sRNA,包括sRNA s015、c277、s042、s013和s087,进行了鉴定并确定了它们响应乳酸乳球菌F44的酸胁迫的功能,通过靶标预测与荧光报告系统体内验证,分别确定了它们各自的直接调控靶标,较为深入的解析了sRNA s015、c277、s042、s013和s087的耐酸调控机制。本研究确定了调控ncRNA转录的转录调控因子和ncRNA的调控靶点,并从非编码RNA角度较为全面地解析了乳酸乳球菌F44的酸耐受调控机制,对于深入了解非编码RNA调控机制具有重要意义,同时也为乳酸菌耐酸调控网络的构建奠定了基础。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
Combinational Antibacterial Activity of Nisin and 3-Phenyllactic Acid and Their Co-production by Engineered Lactococcus lactis.
乳链菌肽与3-苯基乳酸的联合抗菌活性及其工程化乳酸乳球菌的联产
DOI:10.3389/fbioe.2021.612105
发表时间:2021
期刊:Frontiers in bioengineering and biotechnology
影响因子:5.7
作者:Liu J;Huang R;Song Q;Xiong H;Ma J;Xia R;Qiao J
通讯作者:Qiao J
Enhancing nisin yield by engineering a small noncodding RNA anti41 and inhibiting the expression of glnR in Lactococcus lactis F44
通过改造小型非编码 RNA anti41 并抑制乳酸乳球菌 F44 中 glnR 的表达来提高乳链菌肽产量
DOI:10.1007/s10529-018-2550-3
发表时间:2018-06-01
期刊:BIOTECHNOLOGY LETTERS
影响因子:2.7
作者:Miao, Sen;Wu, Hao;Qiao, Jianjun
通讯作者:Qiao, Jianjun
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023720
发表时间:2020
期刊:食品与发酵工业
影响因子:--
作者:张阳玲;吴昊;乔建军;李艳妮
通讯作者:李艳妮
Contribution of YthA, a PspC Family Transcriptional Regulator of Lactococcus lactis F44 Acid Tolerance and Nisin Yield: a Transcriptomic Approach
YthA(乳酸乳球菌 F44 酸耐受性和乳链菌肽产量的 PspC 家族转录调节因子)的贡献:转录组学方法
DOI:10.1128/aem.02483-17
发表时间:2018-01
期刊:Applied and Environmental Microbiology
影响因子:4.4
作者:Wu Hao;Liu Jingui;Miao Sen;Zhao Yue;Zhu Hongji;Qiao Mingqiang;Saris Per Erik Joakim;Qiao Jianjun
通讯作者:Qiao Jianjun
d-Methionine and d-Phenylalanine Improve Lactococcus lactis F44 Acid Resistance and Nisin Yield by Governing Cell Wall Remodeling
D-蛋氨酸和 D-苯丙氨酸通过控制细胞壁重塑提高乳酸乳球菌 F44 的耐酸性和乳链菌肽产量
DOI:10.1128/aem.02981-19
发表时间:2020-02
期刊:Applied and Environmental Microbiology
影响因子:4.4
作者:Wu Hao;Xue Ershu;Zhi Ning;Song Qianqian;Tian Kairen;Caiyin Qinggele;Yuan Lin;Qiao Jianjun
通讯作者:Qiao Jianjun
乳酸乳球菌NZ9000中YlbD的功能及催化机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    乔建军
  • 依托单位:
乳酸乳球菌细胞壁耐酸调控机制及重构
  • 批准号:
    31570089
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    乔建军
  • 依托单位:
高效合成NISIN乳酸乳球菌的简化基因组构建及其优化
  • 批准号:
    31270142
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    乔建军
  • 依托单位:
麦拓莱霉素合成基因簇的序列测定及功能分析
  • 批准号:
    30570042
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    乔建军
  • 依托单位:
新型抗肿瘤抗生素合成相关基因及蛋白质组的研究
  • 批准号:
    30200003
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    7.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    乔建军
  • 依托单位:
国内基金
海外基金