分枝杆菌CpsA蛋白的功能及其致病的分子机制研究
批准号:
81871625
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
高谦
依托单位:
学科分类:
病原细菌与感染
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王川、孟璐、童静峰、热孜亚·吾买尔
中文摘要
分枝杆菌CpsA蛋白属LCP(LytR-CpsA-Psr)家族蛋白,与细菌的细胞壁合成和致病性相关。我们及国外学者均发现分枝杆菌CpsA具有磷酸转移酶活性,且CpsA直接抑制细胞杀菌活性,促进细菌增殖。但其与宿主相互作用的蛋白及致病分子机制尚未完全明晰。国外近期发现CpsA可干扰宿主自噬通路中的LAP途径,我们发现其还可影响细胞的TNFα及NO杀伤通路。因此,我们提出分枝杆菌CpsA与宿主靶蛋白相互作用,除干扰细胞LAP的杀菌途径外,调节NO杀伤途径及TNFα信号通路也是其重要的致病机制的科学假设。本项目拟以海分枝杆菌为对象,利用分子生物学、细胞生物学、免疫学和蛋白组学等方法,及细胞和斑马鱼感染模型鉴定与CpsA相互作用的宿主蛋白及关键位点,阐明CpsA抑制宿主免疫反应的分子机制。本研究成果对于阐明CpsA作为免疫调节蛋白在分枝杆菌致病中的作用和揭示新的细菌和宿主相互作用机制具有重要意义。
英文摘要
Mycobacterial CpsA protein belongs to LCP family proteins and is related to cell wall synthesis as well as pathogenesis. Foreign scholars and us found that Mycobacterial CpsA protein bears an activity of phosphate transferase and is able to inhibit cell bactericidal activity to promote the proliferation of bacteria in the cell. But the interactional target proteins of CpsA and pathogenic molecular mechanisms are not illustrated completely. A recent discovery of CpsA by foreign investigators can interact with LAP pathway of host autophagy mechanism. on the other hand, our previous study found that CpsA can influence TNFα signal pathway and NO killing pathway as well. Therefore, we hypothesis that in addition to interfering with LAP pathway in the cell, regulating NO killing pathway and TNFa signaling pathway through the interaction between Mycobacterial CpsA protein and host target proteins is also a significant pathogenic mechanism interacts. By means of molecular biology, cell biology, immunology and proteomics research methods with macrophages and zebrafish infection model, we propose to identify the host protein and the key amino acid sites interacting with CpsA, to illuminate the molecular mechanism of immunoreaction inhibition by CpsA in Mycobacterium marinum. The research findings have significance to clarify the pathogenic role of CpsA in Mycobacterium marinum as an immunoregulator protein and reveal new interaction mechanism of bacteria and host.
本课题组前期的工作证明分枝杆菌CpsA蛋白与其致病性密切相关,但其具体分子机制尚不明确。本课题中我们将以海分枝杆菌为模式菌,利用巨噬细胞体外感染模型及斑马鱼和小鼠感染动物模型,深入研究了CpsA的功能及致病机制。我们构建了cpsA基因完全敲除株(ΔcpsA Mm)进一步证实CpsA的缺失使海分枝杆菌在胞内增殖减弱。通过构建并利用海分枝杆菌ESX分泌系统的4个亚型的敲除和敲低突变株,CpsA蛋白被证明是通过ESX-5分泌系统特异性分泌。值得注意的是我们通过RNA-seq发现CpsA参与激活巨噬细胞的I型干扰素信号通路,其分子机制是CpsA通过激活胞质核酸感应信号通路cGAS-TBK1-IRF3并伴随着诱导吞噬体膜破裂,进而激活I型干扰素的表达。同时,我们也发现CpsA与宿主的相互作用蛋白为半乳糖凝集素家族蛋白Galectin-8(GAL-8),它们如何介导分枝杆菌与宿主的互作值得进一步深入研究。综合上述结果,本研究阐明了CpsA作为毒力蛋白的分泌机制,发现了其激活宿主I型干扰素参与致病过程的功能及机制,同时也发现了其宿主互作蛋白GAL-8,为进一步深入研究CpsA的致病功能及机制指明了新的方向,该成果也为研发新型疫苗及抗结核小分子研发提供了新靶标。
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Modern Beijing sublineage of Mycobacterium tuberculosis shift macrophage into a hyperinflammatory status.
现代北京结核分枝杆菌亚系将巨噬细胞转变为高炎症状态
DOI:
10.1080/22221751.2022.2037395
发表时间:
2022-12
期刊:
Emerging microbes & infections
影响因子:
13.2
作者:
[Tong J, Meng L, Bei C, Liu Q, Wang M, Yang T, Takiff HE, Zhang S, Gao Q, Wang C, Yan B]
通讯作者:
Yan B
Whole-Genome Sequencing for Resistance Level Prediction in Multidrug-Resistant Tuberculosis.
全基因组测序预测耐多药结核病的耐药水平
DOI:
10.1128/spectrum.02714-21
发表时间:
2022-06-29
期刊:
Microbiology spectrum
影响因子:
3.7
作者:
[]
通讯作者:
SAM-TB: a whole genome sequencing data analysis website for detection of Mycobacterium tuberculosis drug resistance and transmission.
SAM-TB:结核分枝杆菌耐药及传播检测的全基因组测序数据分析网站
DOI:
10.1093/bib/bbac030
发表时间:
2022-03-10
期刊:
Briefings in bioinformatics
影响因子:
9.5
作者:
[Yang T, Gan M, Liu Q, Liang W, Tang Q, Luo G, Zuo T, Guo Y, Hong C, Li Q, Tan W, Gao Q]
通讯作者:
Gao Q
Lesion Heterogeneity and Long-Term Heteroresistance in Multidrug-Resistant Tuberculosis
耐多药结核病的病变异质性和长期异质性
DOI:
10.1093/infdis/jiab011
发表时间:
2021-01-12
期刊:
JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES
影响因子:
6.4
作者:
[Chen, Yiwang, Ji, Lecai, Gao, Qian]
通讯作者:
Gao, Qian
Negative Regulator Nlrc3-like Maintain the Balanced Innate Immune Response During Mycobacterial Infection in Zebrafish.
Nlrc3样负调节因子在斑马鱼分枝杆菌感染期间维持平衡的先天免疫反应
DOI:
10.3389/fimmu.2022.893611
发表时间:
2022
期刊:
Frontiers in immunology
影响因子:
7.3
作者:
[]
通讯作者:
共 12 条
非编码RNA B11介导分枝杆菌对利福平耐受的生物学机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:高谦
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依托单位:
结核分枝杆菌优势亚型的高致病性进化机制研究
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批准号:91631301
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:240.0万元
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批准年份:2016
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负责人:高谦
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依托单位:
分枝杆菌PPE38蛋白的致病机制研究
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批准号:81271790
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:高谦
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依托单位:
结核分枝杆菌北京基因型菌株的微进化与致病性的研究
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批准号:91231115
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:高谦
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依托单位:
海分枝杆菌致病基因的分离及功能研究
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批准号:30872259
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2008
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负责人:高谦
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依托单位:
表皮葡萄球菌luxS基因抑制生物膜形成的分子机制研究
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批准号:30670108
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:高谦
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依托单位:
表皮葡萄球菌数量阈值感应系统(AI-2)抑制生物膜形成的分子机制研究
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批准号:30570087
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:2005
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负责人:高谦
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依托单位:
结核杆菌新的索状结构基因的功能研究
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批准号:30371267
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项目类别:面上项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2003
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负责人:高谦
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依托单位:
国内基金
海外基金