弓形虫钙依赖蛋白激酶对天然免疫应答调控机制的研究
批准号:
31472184
项目类别:
面上项目
资助金额:
86.0 万元
负责人:
黄思扬
依托单位:
学科分类:
兽医寄生虫学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张德林、周东辉、王萌、贺君君、周春雪、江海海、王金磊
中文摘要
弓形虫病是一种重要的人兽共患病,不仅严重威胁人类健康,而且是食品安全与畜牧业发展的重要隐患。制约有效防控弓形虫病的主要原因是欠缺对该病的基础研究,尤其是对弓形虫入侵宿主引起的机体天然免疫应答的调节机制尚需进一步研究。钙依赖蛋白激酶(CDPK)在弓形虫中有12个成员,参与调节弓形虫的滑动、入侵、增殖及释放等重要生命过程,但是CDPK对宿主的免疫调节机制尚不明确。我们通过敲除弓形虫TgCDPK5,发现其与虫体生长发育密切相关,但具体机制尚不明确。本项目拟在前期研究基础上,构建与入侵相关的TgCDPK5缺失株、TgCDPKx 缺失株以及TgCDPK5/x 双基因缺失株,鉴定其生物学特性;通过蛋白或缺失株分别刺激DC细胞、巨噬细胞、小鼠脾细胞以及小鼠,分析天然免疫通路中相关因子的表达变化情况,解析弓形虫CDPK对天然免疫应答的调控机制,为阐明弓形虫入侵及感染的致病机制奠定基础。
英文摘要
Toxoplasmosis is an important zoonotic disease,it is not only a serious hazard to human health, but also detrimental to food safety and the animal husbandry production. The main reason that toxoplasmosis has not been controlled well is due to the insufficiency in its basic research, particularly it is yet to understand the mechanism of the innate immune of its hosts during the infection.There are 12 members in calcium-dependent protein kinases(CDPK)family in Toxoplasma gondii, which regulate diverse important processes including gliding, invasion, proliferation and egress. However, the mechanism of immune regulation is still unknown. We found that TgCDPK5 is a stress response protein associated with T. gondii growth and development. However, the mechanism of action is still unclear. In the present study, we will construct TgCDPK5-deficient strain, TgCDPKx-deficient strain, and TgCDPK5/x double genes-deficient strain, whose biological characteristics will be further determined. The protein or the deficient stains will be used to stimulate DCs, macrophage, spleen cells of mouse, and mice, respectively, and the cytokines in innate immune pathway will be analyzed to study the mechanism of innate immune regulated by CDPKs.The expected results would contribute to better understand the relationship relating to invasion and pathogenesis.
弓形虫病是重要的食源性人兽共患寄生虫病,其对畜牧业生产、宠物养殖及公共卫生安全的危害都十分重大。对弓形虫入侵宿主引起的机体免疫应答的调节机制认识不足是对该病防控的主要障碍。本项目在前期研究工作的基础上,应用分子生物学、功能基因组学、CRISPR/Cas9等技术手段,以钙依赖蛋白激酶(CDPK)样蛋白作为切入点进行上述研究。.1)本项目完成了对12个CDPK蛋白的表达和纯化及抗体制备,明晰了弓形虫不同应激(温度、pH 值以及IFN-γ)条件下CDPK蛋白家族12个基因的表达差异。。.2)在生物信息学的帮助下,利用高效的CRISPR-Cas9技术,分别敲除了CDPK4、CDPK4A、CDPK5、CDPK6、CDPK8及CDPK9这六个基因,构建了相应的缺失株。对缺失株基本生物学功能进行了探究,通过双基因缺失株的构建,进一步研究了CDPK家族中其他基因之间的的代偿作用。.3)本项目探讨CDPK2本身的基因功能及免疫保护性,我们将CDPK2基因构建到pVAXI中构建成DNA疫苗,进而评价了CDPK2基因的免疫原性及免疫保护性,探明其对小鼠弓形虫感染具有部分保护性。.4)本项目成功构建了PRUΔCDPK2虫株,并发现该缺失株丧失了形成包囊的能力,亦不能对小鼠体形成慢性感染,通过动物实验,探明了免疫该缺失株机体产生的免疫应答情况,进而探究了该缺失株作为弱毒疫苗的可能性。结果表明该缺失株能够引起机体的免疫反应,对弓形虫的急慢性感染均起到免疫保护作用,接着探究了PRUΔCDPK2缺失株对弓形虫先行性感染的免疫保护作用,结果显示经PRUΔCDPK2缺失株免疫的雌鼠能够明显地提高胎儿的存活率及胎儿的体重,同时减少胎儿脑中包囊数量。因此,PRUΔCDPK2缺失株有望成为防控弓形虫病的弱毒疫苗。.通过该项目的研究,对弓形虫入侵宿主引起的机体免疫应答的调节机制取起到了较大的推动作用,为弓形虫的疫苗研制及免疫防控奠定了理论基础。
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Evaluation of the basic functions of six calcium-dependent protein kinases in Toxoplasma gondii using CRISPR-Cas9 system
利用CRISPR-Cas9系统评价弓形虫中6种钙依赖性蛋白激酶的基本功能
DOI:
10.1007/s00436-015-4791-6
发表时间:
2016-02-01
期刊:
PARASITOLOGY RESEARCH
影响因子:
2
作者:
[Wang, Jin-Lei, Huang, Si-Yang, Zhu, Xing-Quan]
通讯作者:
Zhu, Xing-Quan
Immune responses and protection after DNA vaccination against Toxoplasma gondii calcium-dependent protein kinase 2 (TgCDPK2).
弓形虫钙依赖性蛋白激酶 2 (TgCDPK2) DNA 疫苗接种后的免疫反应和保护
DOI:
10.1051/parasite/2017045
发表时间:
2017
期刊:
Parasite (Paris, France)
影响因子:
--
作者:
[Chen K, Wang JL, Huang SY, Yang WB, Zhu WN, Zhu XQ]
通讯作者:
Zhu XQ
Immunization with Toxoplasma gondii GRA17 Deletion Mutant Induces Partial Protection and Survival in Challenged Mice.
弓形虫 GRA17 缺失突变体免疫可诱导受攻击小鼠的部分保护和存活
DOI:
10.3389/fimmu.2017.00730
发表时间:
2017
期刊:
Frontiers in immunology
影响因子:
7.3
作者:
[Wang JL, Elsheikha HM, Zhu WN, Chen K, Li TT, Yue DM, Zhang XX, Huang SY, Zhu XQ]
通讯作者:
Zhu XQ
DOI:
10.4238/2015.may.11.28
发表时间:
2015-05
期刊:
Genetics and molecular research : GMR
影响因子:
--
作者:
[J. Wang;N. Z. Zhang;S. Y. Huang;Y. Xu;R. A. Wang;X. Zhu]
通讯作者:
J. Wang;N. Z. Zhang;S. Y. Huang;Y. Xu;R. A. Wang;X. Zhu
Vaccination with Toxoplasma gondii calcium-dependent protein kinase 6 and rhoptry protein 18 encapsulated in poly(lactide-co-glycolide) microspheres induces long-term protective immunity in mice.
封装在聚丙交酯乙交酯微球中的弓形虫钙依赖性蛋白激酶 6 和棒状体蛋白 18 疫苗接种可诱导小鼠长期保护性免疫
DOI:
10.1186/s12879-016-1496-0
发表时间:
2016-04-18
期刊:
BMC infectious diseases
影响因子:
3.7
作者:
[Zhang NZ, Xu Y, Wang M, Chen J, Huang SY, Gao Q, Zhu XQ]
通讯作者:
Zhu XQ
共 9 条
肝片吸虫FhCL7纳米微球调控慢性炎症及胰岛素抵抗的作用机制
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批准号:32573394
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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:黄思扬
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依托单位:
国内基金
海外基金