艰难梭菌细胞粘附因子参与毒素基因表达调控研究
批准号:
31601012
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
洪伟
依托单位:
学科分类:
C0602.基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾智东、邓婕、王兰、袁航、何婧、黄赟
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
艰难梭菌是导致抗生素相关性腹泻、伪膜性结肠炎的主要病因。近年来,随着强毒株的出现(如核糖体027型),其流行性与致死率逐年上升。艰难梭菌主要产生三种毒素,分别为毒素A,毒素B和二元毒素(CDT)。我们前期研究发现,艰难梭菌粘附于肠上皮细胞时,三种毒素基因的表达上调。又由于该细胞粘附过程由多种粘附因子介导,因此我们推测粘附因子参与了艰难梭菌毒素基因的表达调控,但其机制尚不明确。为了探索该问题,本研究首先使用靶向ClosTron失活已知粘附因子基因,构建细胞粘附突变株(理性方法);然后,利用转座子随机突变技术,构建艰难梭菌随机突变体库(非理性方法),并通过流式细胞仪筛选未知粘附因子基因;接下来,借助已建立的外源基因表达系统构建回补对照菌株。在此基础上,研究不同突变株的毒素基因在表达、蛋白和毒力水平的变化,分析不同粘附因子对毒素基因表达调控的贡献,最终阐明粘附因子调控艰难梭菌毒素基因表达的机制。
英文摘要
The intestinal pathogen Clostridium difficile is a leading cause of antibiotic-associated diarrhoea and pseudomembranous colitis. In recent years, due to the emergence of hypervirulent epidemic strains, such as ribosome 027, the morbidity and mortality of C.difficile associated disease have increased. C.difficile produces three major virulence factors, toxin A, toxin B and binary toxin (CDT). Our previous study found that C.difficile adhesion to intestinal epithelial cells can up-regulate the expression of three toxin genes. Owing to the cell adhesion process is mediated by a variety of adhesion factors. We hypothesize that the adhesion factors are involved in the regulation of C.difficile toxin genes expression. However, the mechanism of how C.difficile adherent factors regulate the expression of toxin genes is not well defined. In order to explore the question, this study first constructs adhesion mutants of C.difficile by rational gene-targeting ClosTron technology. Then, use unrational gene-targeting transposon mutagenesis to construct a random mutations library of C.difficile and use flow cytometry for rapid screening of novel adhesion defective mutants. After that, foreign gene expression system of C.difficile will be applied to construct complementary strains of corresponding adhesion defective mutants. On this basis, the toxins expression abundance, at mRNA/protein and cell toxin levels, of different adhesion mutants and complementary strains will be studied to clarify the contributions of different adhesion factors to regulation of toxin genes expression. Finally, elucidate the mechanisms of how adhesion factors regulate the expression of C.difficile toxin genes.
艰难梭菌是导致抗生素相关性腹泻、伪膜性结肠炎的主要病因。艰难梭菌黏附于肠壁细胞是其致病过程中的起始和关键步骤,前期研究发现艰难梭菌黏附于细胞表面可以上调毒素基因的表达量。为了研究其潜在机制,我们建立了基于CRISPR-Cpf1的精准、高效和易用的先进基因编辑系统,并为其开发了靶点搜索和引物设计软件。利用该系统实现了艰难梭菌单、多和连续基因编辑,成功构建了∆fur, ∆tetM, ∆ermB1/2, ∆cwp66, ∆tcdA, ∆phiCD630-2和∆PaLoc基因敲除突变株。通过对突变株的生理、生化特征(如细胞壁表面小凸起数量、自溶速率、对酸、碱耐受能力以及对抗生素的耐受能力等)的深入的研究。结果表明,∆cwp66黏附因子突变株表面小突起数量降低、自溶速率和对酸的耐受能力增加,抗生素敏感谱发生了显著的变化。生理、生化特征的改变提示cwp66基因对于艰难梭菌细胞壁的组成至关重要,并可能通过影响艰难梭菌细胞壁的组成增加胞外毒素的释放量和改变抗生素敏感性谱。对该突变株和野生型菌株的转录组对比分析发现,∆cwp66黏附因子突变株黏附能力提高的原因是其他黏附相关基因的表达上调(如CD630_02880, CD630_05140, CD630_03050等)。此外,我们还发现了多种潜在的艰难梭菌黏附因子编码基因。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.19367/j.cnki.1000-2707.2019.07.002
发表时间:2019
期刊:贵州医科大学学报
影响因子:--
作者:陈相好;蔡梦迪;陈峥宏;谷俊莹;文学琴;洪伟;崔古贞
通讯作者:崔古贞
DOI:--
发表时间:2019
期刊:贵州医科大学学报
影响因子:--
作者:饶凤琴;程玉梅;张婷;周青帅;崔古贞;齐晓岚;洪伟
通讯作者:洪伟
Multiplexed CRISPR-Cpf1-Mediated Genome Editing in Clostridium difficile toward the Understanding of Pathogenesis of C. difficile Infection
艰难梭菌中多重 CRISPR-Cpf1 介导的基因组编辑有助于了解艰难梭菌感染的发病机制
DOI:10.1021/acssynbio.8b00087
发表时间:2018-06-01
期刊:ACS SYNTHETIC BIOLOGY
影响因子:4.7
作者:Hong, Wei;Zhang, Jie;Wang, Yi
通讯作者:Wang, Yi
DOI:--
发表时间:2019
期刊:贵州医科大学学报
影响因子:--
作者:饶凤琴;吴昌学;崔古贞;程玉梅;齐晓岚;洪伟
通讯作者:洪伟
DOI:10.1515/biol-2019-0071
发表时间:2019-01
期刊:Open life sciences
影响因子:2.2
作者:Hong W;Yang J;Cheng Y;Huang X;Rao F;Zhang T;Wang P;Liao J;Qi X;Guan Z;Chen Z;Cui G
通讯作者:Cui G
slpA-cwp66基因座对艰难梭菌抗逆性与致病力的影响及其机制研究
- 批准号:32170134
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:洪伟
- 依托单位:
TeI3c/4c嗜热二型内含子单插入热点碱基组成规律及其应用研究
- 批准号:31560318
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:42.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:洪伟
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


