课题基金 / 基金详情

Holliday Junction解离酶RuvA在分枝杆菌噬菌体抗性中的作用与分子机理

批准号:
82072246
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
谢建平
依托单位:
学科分类:
病原细菌与感染
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
谢建平

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
耐药分枝杆菌感染是重大临床难题。分枝杆菌噬菌体已经用于治疗耐药脓肿分枝杆菌感染患者。但是噬菌体抗性非常突出。分枝杆菌噬菌体抗性的机理缺乏研究。我们实验室在对分枝杆菌噬菌体及其与宿主分枝杆菌的相互作用10多年的研究中发现:RuvA在分枝杆菌噬菌体感染过程中持续升高,到裂解时达到峰值。这种表达模式与其他温和噬菌体或者药物处理均不同。我们假设:RuvA表达降低可能有助于产生噬菌体抗性。为此,我们将①构建RuvA缺失菌株和CRISPRi敲降分枝杆菌;②筛选野生型、缺失菌株和敲降菌株对分枝杆菌噬菌体SWU1抗性的菌株;③比较野生型、缺失菌株和敲降菌株三者噬菌体抗性菌株出现频率。④研究三种菌株产生的噬菌体抗性菌株的机理。这将揭示RuvA在分枝杆菌噬菌体抗性中的作用和机理,为治疗耐药和耐噬菌体的结核病和非结核分枝杆菌感染导致的疾病提供基础。
英文摘要
Multidrug resistant Mycobacterium infection is a critical clinical problem. Mycobacteriophage has been successfully applied in treating the infection of drug resistant Mycobacterium abscessus.However, resistance in mycobacteriophage is very frequent, with few mechanistic insights. During more than one decade studies in the mycobacteriophage and its interaction with Mycobacterium host, we observed a unique expression pattern elicited by Mycobacteriophage SWU1, namely persistent upregulation of RuvA, a crucial component of the Holliday Junction resolvase complex. This pattern is in sharp contrast with RuvA trends in Mycobacterium upon antibiotics or temparate phage exposure. We speculated that the lytic mycobacteriophage upregulated the RuvA to prevent the occurrence of phage resistance. To test this hypothesis, we will perform the following experiments:1.construction of RuvA deletion mutants and CRISPRi knockdown RuvA mutants;2. screen phage resistant Mycobacterium strains from different the above genetic backgrounds, as well as wild type strains;3.compare the frequency of phage resistant mycobacteria upon 3 genetic backgrounds;4.explore the molecular basis underlying the phage resistant Mycobacteria strains. The study will unveil the role of RuvA in mycobacterium phage resistance and molecular mechanisms,which will inform better design of phage therapy for mycobacteria infection, as well as the synergistic small peptides for phage therapy.
耐药细菌,尤其是超级细菌感染是困扰全球的难题。耐药结核分枝杆菌感染导致的耐药结核病更突出。新抗生素研发远跟不上细菌耐药产生的速度。噬菌体治疗是控制抗生素耐药的重要途径之一。但是,噬菌体治疗也会产生抗性。复旦大学上海公共卫生临床中心噬菌体治疗一例泛耐药肺炎克雷伯菌导致的泌尿系统反复感染患者的案例和2019年5月英美合作用基因工程噬菌体治疗耐药脓肿分枝杆菌感染患者的例子都证明了这点。噬菌体抗性的新分子机理有待研究。Holliday Junction(HJ)是同源重组的关键四链“中间体”,在DNA复制、转录、DNA双链断裂修复、基因重组和染色体分离中都非常重要。RuvA是HJ关键酶。RuvA在分枝杆菌噬菌体感染过程中持续升高,到裂解时达到峰值。这种表达模式与其他温和噬菌体或者药物处理均不同。针对科学问题:RuvA在噬菌体抗性中有何作用?是何分子机理?通过研究,揭示RuvA在分枝杆菌噬菌体抗性中的作用和机理,为治疗耐药和耐噬菌体的结核病和非结核分枝杆菌感染导致的疾病提供基础。我们开展了1.分枝杆菌类泛素化修饰参与噬菌体抗性的探索;2.利用DNA文库筛选脓肿分枝杆菌噬菌体抗性相关基因;3.分枝杆菌拟核结合蛋白参与噬菌体抗性的研究;4.分枝杆菌氟喹诺酮抗性蛋白D参与氟喹诺酮药物敏感性的研究;5.分枝杆菌氟喹诺酮抗性蛋白C参与氟喹诺酮耐受的研究;6.确认了分枝杆菌的铜吸收蛋白;7.分枝杆菌胆固醇代谢相关转录因子的研究;8.分枝杆菌去乙酰化蛋白抑制剂的筛选;9. 结核分枝杆菌分泌蛋Rv2347c的功能研究。研究发现:1解离酶RuvA影响了Cpf1(Cas12a)的功能。2.RuvA抑制Cpf1发挥抗噬菌体作用。3.RecA缺失后对五种分枝杆菌噬菌体(SWU1、SWU2、D29、TM4、L5)敏感。4.分枝杆菌拟核结合蛋白参与噬菌体抗性调控。5.分枝杆菌可能通过类泛素化修饰降解噬菌体蛋白并影响噬菌体抗性。6.利用DNA文库筛选脓肿分枝杆菌噬菌体抗性相关基因,发现ku突变对D29噬菌体高度耐受。这些为探索噬菌体治疗提供了基础,也揭示了RuvA在噬菌体抗性方面有多种复杂的机制,还值得深入研究。
ISG15作为细胞因子和胞内蛋白质修饰分子在结核病中的作用
  • 批准号:
    82211530059
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    40万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    谢建平
  • 依托单位:
ISG15作为细胞因子和胞内蛋白质修饰分子在结核病中的作用
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    --
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    谢建平
  • 依托单位:
结核分枝杆菌PE_PGRS41调控LUBAC介导的NF-κB信号通路及宿主细胞命运的分子机理
  • 批准号:
    81871626
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    谢建平
  • 依托单位:
促旋酶突变上位相互作用影响结核分枝杆菌氟喹诺酮类药物抗性的分子机理
  • 批准号:
    81371851
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    谢建平
  • 依托单位:
国内基金
海外基金