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结核分枝杆菌VII型分泌系统ESX-1中EspA/EspC参与毒力因子ESAT-6/CFP-10分泌的分子机制研究
结题报告
批准号:
81802057
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
于霞
依托单位:
学科分类:
H2209.病原生物与感染研究新技术与新方法
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
高小攀、黄海荣、陈素婷、梁倩、马异峰、罗晶晶、张婷婷
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中文摘要
VII型分泌系统ESX-1在结核分枝杆菌(MTB)致病过程中扮演着重要角色,其通过分泌重要的毒力蛋白ESXA(EAST-6)和ESXB(CFP-10)等裂解宿主巨噬细胞,进而引发MTB的侵袭和播散,但毒力蛋白分泌到胞外的分子机制尚未阐明。已有研究证实ESX-1系统的espACD基因簇编码的蛋白EspA/EspC为ESXA/B分泌所必需。我们前期研究发现在胞质中EspA作为EspC的伴侣蛋白,二者在胞质中以二聚体形式发挥作用。为明确EspA/EspC在ESX-1中的重要作用,揭示EspA/EspC参与ESXA/B分泌的分子机制,本研究拟应用结构生物学、生物化学、生物物理学和细菌学等技术,通过解析EspA/EspC单体和复合物结构、结合体内外分泌试验阐明EspA/EspC在ESXA/B分泌中的分子机制。此机制的阐明将为以ESXA/B为靶点的药物设计和疫苗的开发提供强有力的科技支撑。
英文摘要
The T7SS/ ESX-1 plays an important role in the pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis (MTB),which exports virulence factors ESXA(EAST-6) and ESXB(CFP-10) involving in macrophage invasive, phagosome escape and intercellular spread. However, the molecular mechanisms of the secretion of ESXA/B were still unknown. Previous studies showed that espA and espC, located in espACD gene cluster which was unlinked to ESX-1, yet it was essential for ESXA/ESXB secretion. Our preliminary work identified EspC associated with its chaperone EspA in the cytosol involving the secretion of ESXA/B. In order to elucidate the molecular mechanisms relating to EspA/EspC cosecreted with ESXA/B , our study will present a structural and functional characterization of EspA/EspC utilizing the methods of structural biology, biochemistry, biophysics and bacteriology, highlighting crystal structure and cryo-electron microscopy technique. Taken together, our work will definitely contribute for the design of new antituberculosis drug and vaccine targeting ESXA/B .
VII型分泌系统ESX-1在结核分枝杆菌(MTB)致病过程中扮演着重要角色,其通过分泌重要的毒力蛋白ESXA(EAST-6)和ESXB(CFP-10)等裂解宿主巨噬细胞,已有研究证实ESX-1系统的espACD基因簇编码的蛋白EspA/EspC为ESXA/B分泌所必需。为明确EspA/EspC在ESX-1中的重要作用,揭示EspA/EspC参与ESXA/B分泌的分子机制,本研究拟应用结构生物学、生物化学、生物物理学和细菌学等技术,阐明EspA/EspC在ESX-1中的分子机制,主要发现如下:(1)通过分析型超离发现EspC蛋白在溶液中以四聚体或八聚体形式存在。(2)通过生信分析和试验进一步明确EspC蛋白发挥活性的关键氨基酸,Cys48可以参与EspC蛋白的多聚体形成,C48S突变体会破坏EspC蛋白的聚合状态。与野生型EspC相比,EspCC48S刺激巨噬细胞THP-1分泌的TNF-α的水平明显降低。(3) 通过结核分枝杆菌蛋白芯片筛选出62个与EspC蛋白潜在的互作蛋白,主要位于质膜蛋白、甲基转移酶活性蛋白以及NAD结合蛋白。通过后续试验验证确定与EspC互作的蛋白,进行共结晶研究以期解析EspC复合物结构。(4)在耻垢分枝杆菌中,pMV261-EspA/EspC均可以降低耻垢分枝杆菌的生长速度,但具体机制需要进一步研究。.本课题对EspC进行深入的研究,明确了EspC蛋白的溶液状态以及发挥活性的关键氨基酸位点。同时,也初步发现EspC在巨噬细胞免疫中的作用。后续将对本研究中的重要发现进行深入的研究,从机制方面阐明EspA/EspC的功能。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
Crystal Structure of Mycobacterium tuberculosis Elongation Factor G1.
结核分枝杆菌伸长因子 G1 的晶体结构
DOI:10.3389/fmolb.2021.667638
发表时间:2021
期刊:Frontiers in molecular biosciences
影响因子:5
作者:Gao X;Yu X;Zhu K;Qin B;Wang W;Han P;Aleksandra Wojdyla J;Wang M;Cui S
通讯作者:Cui S
DOI:10.1099/ijsem.0.004796
发表时间:2021
期刊:Int J Syst Evol Microbiol
影响因子:--
作者:Guan Liu;Xia Yu;Jingjign Luo;Yanjie Hu;Lingling Dong;Guanglu Jiang;Fengmin Huo;Fen Wang;Qian Liang;Hairong Huang
通讯作者:Hairong Huang
DOI:10.1080/22221751.2021.1959271
发表时间:2021-12
期刊:Emerging microbes & infections
影响因子:13.2
作者:Zhang Z;Du J;Liu T;Wang F;Jia J;Dong L;Zhao L;Xue Y;Jiang G;Yu X;Huang H
通讯作者:Huang H
DOI:doi: 10.1038/s42003-020-0941-1.
发表时间:2020
期刊:Commun Biol (doi: 10.1038/s42003-020-0941-1)
影响因子:--
作者:Xia Yu;Xiaopan Gao;Kaixiang Zhu;Han Yi;Xujian Mao;Justyna Aleksandra Wojdyla;Bo Qin;Hairong Huang;Meitian Wang;Yi-cheng Sun;Sheng Cui
通讯作者:Sheng Cui
In vitro Antimicrobial Activity Comparison of Linezolid, Tedizolid, Sutezolid and Delpazolid Against Slowly Growing Mycobacteria Isolated in Beijing, China.
利奈唑胺、泰地唑胺、苏特唑胺和地帕唑胺对中国北京分离的缓慢生长分枝杆菌的体外抗菌活性比较
DOI:10.2147/idr.s332835
发表时间:2021
期刊:Infection and drug resistance
影响因子:3.9
作者:Yu X;Huo F;Wang F;Wen S;Jiang G;Xue Y;Dong L;Zhao L;Zhu R;Huang H
通讯作者:Huang H
结核分枝杆菌毒素TgIT与脂滴表面Rab7互作促进脂滴-细菌结合有利于胞内存活的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    48万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    于霞
  • 依托单位:
国内基金
海外基金