猪链球菌LuxS蛋白80,87位氨基酸突变对其结构及调控功能的影响
批准号:
31201910
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
汪洋
依托单位:
学科分类:
兽医细菌及其他微生物学
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵战勤、余祖华、张书阳、郭香玲、曹永超、李俊保
中文摘要
细菌luxS基因参与信号分子AI-2合成,LuxS/AI-2型密度感应系统参与调控细菌生物被膜形成、毒力等众多生理功能。本项目组前期通过高效表达猪链球菌LuxS蛋白,获得蛋白晶体,解析了其晶体结构,通过与其他菌属该蛋白一级序列和三维结构叠加比对,发现该蛋白酶底物结合附近第80和87位氨基酸发生了突变,提示该位点的突变可能和LuxS蛋白的进化有关,并可能参与对细菌其他生理功能的调控。本研究以蛋白一级序列和晶体结构为切入点,拟通过定点突变和蛋白结晶技术,体外研究突变蛋白酶活常数和晶体结构变化,并构建可能进化位点氨基酸突变的luxS互补株,探讨突变互补株信号分子AI-2的产生和对生物被膜形成及毒力等的调控作用。本研究旨在解析猪链球菌LuxS蛋白微进化过程中蛋白晶体结构的变化以及重要氨基酸突变对细菌生物被膜形成和毒力等的调控作用,为深入了解LuxS/AI-2型密度感应系统及其调控机理提供理论依据。
英文摘要
LuxS-based quorum sensing which produces cell signaling molecules autoinducer (AI)-2, has been proved to play an important role for biofilm formation, virulence and so on. In our previous project, encoding protein expressed in E.coli bacteria was obtained in vitro by using recombinant gene technology. Crystals suitable for X-ray diffraction was obtained by screening and optimizing, as well as the fine three dimensional structures were solved. S-Ribosylhomocysteinase (LuxS protein) from Streptococcus suis was initially identified by bioinformatics methods. Compared with LuxS protein amino acid sequence and three-dimensional structure of the other bacterium, we found that the LuxS protein have mutation near substrate binding 80 and 87 amino acid, suggesting that the site of mutations may be relevant to evolution mechanism of LuxS and regulate bacteria other physiological function. In the current project, the enzyme activity and crystal structure of mutant protein will be studied by the site-directed mutagenesis and protein crystallization. The complementary strains which have been mutated on key amino acid of luxS protein will be constructed, and the signal molecule AI-2 production, biofilm formation, virulence and expression virulence factors will be evaluated. This project will help us to deeply understand LuxS/AI-2 quorum sensing system and provide the theory basis for its regulation mechanism.
细菌luxS基因参与信号分子AI-2合成,LuxS/AI-2型密度感应系统参与调控细菌生物被膜形成、毒力等众多生理功能。本项目组通过高效表达猪链球菌LuxS蛋白,获得蛋白晶体,解析了其晶体结构,通过与其他菌属该蛋白一级序列和三维结构叠加比对,发现该蛋白酶底物结合附近第80和87位氨基酸发生了突变,提示该位点的突变可能和LuxS蛋白的进化有关,并可能参与对细菌其他生理功能的调控。实验通过定点突变技术对第80和87位氨基酸分别单突变和同时双突变,体外酶学分析发现突变体底物结合能力和催化能力都有一定降低。并将可能的进化位点氨基酸在luxS互补质粒上也进行相同的定点突变,将其电转入luxS缺失株中,构建含有定点突变的luxS互补株,同时研究各菌株产生信号分子AI-2和对生物被膜形成的影响,均发现出现不同程度的影响。本研究解析了猪链球菌LuxS蛋白微进化过程中蛋白晶体结构的变化以及重要氨基酸突变对细菌生物被膜形成和毒力等的调控作用,为深入了解LuxS/AI-2型密度感应系统及其调控机理提供理论依据。
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DOI:
--
发表时间:
2014
期刊:
中国兽医学报
影响因子:
--
作者:
[汪洋, 易力, 范红杰, 陆承平]
通讯作者:
陆承平
Selective capture of transcribed sequences in the functional gene analysis of microbial pathogens
微生物病原体功能基因分析中转录序列的选择性捕获
DOI:
10.1007/s00253-014-6190-9
发表时间:
2014-11
期刊:
Applied Microbiology and Biotechnology
影响因子:
5
作者:
[Yi, Li, Wang, Shaohui, Lu, Chengping, Ding, Chan]
通讯作者:
Ding, Chan
DOI:
--
发表时间:
2014
期刊:
中国兽医学报
影响因子:
--
作者:
[汪洋, 易力, 范红结, 陆承平]
通讯作者:
陆承平
DOI:
10.1080/00071668.2014.919375
发表时间:
2014-05
期刊:
British Poultry Science
影响因子:
2
作者:
[Y. Wang;YI L.;M. L. Zhao;WU J.Q.;M. Y. Wang;X. C. Cheng]
通讯作者:
Y. Wang;YI L.;M. L. Zhao;WU J.Q.;M. Y. Wang;X. C. Cheng
Crystal Structure and Identification of Two Key Amino Acids Involved in AI-2 Production and Biofilm Formation in Streptococcus suis LuxS.
猪链球菌 LuxS 中参与 AI-2 生产和生物膜形成的两种关键氨基酸的晶体结构和鉴定
DOI:
10.1371/journal.pone.0138826
发表时间:
2015
期刊:
PloS one
影响因子:
3.7
作者:
[Wang Y, Yi L, Wang S, Fan H, Ding C, Mao X, Lu C]
通讯作者:
Lu C
共 10 条
AI-2 QS驱动猪链球菌糖代谢重编程促进荚膜多糖合成的机制研究
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批准号:32573360
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:汪洋
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依托单位:
LuxS/AI-2型QS系统激活IV型分泌系统促进猪链球菌致病力的分子机制
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批准号:32172852
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项目类别:面上项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:汪洋
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依托单位:
猪链球菌AI-2信号分子受体蛋白介导的QS信号通路研究
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批准号:31772761
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:汪洋
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依托单位:
国内基金
海外基金