饲用抗菌肽杀灭畜禽腹泻致病菌G-的时空关系及其机制研究

批准号:
31572444
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
王秀敏
依托单位:
学科分类:
C1706.饲料学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王建华、杨娜、杨新建、曹鑫涛
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中文摘要
本项目在课题组海蚯蚓肽衍生物等抗菌肽研究前期工作基础上,应用细胞和分子学技术从细胞、基因和蛋白水平研究抗菌肽杀灭畜禽细菌性腹泻致病菌时空关系及其机制,研究内容:1)利用细胞学技术(流式细胞仪、分子荧光和电镜等)分析膜完整性/渗透性、孔隙大小和细胞形态变化等,确定类凋亡前胞膜是抗菌肽作用靶位点;2)借助共聚焦显微镜、圆二色谱和凝胶阻滞等技术分析抗菌肽对早期(ROS/•OH累积、质膜电位下降、Caspases激活、PS易位)、晚期类凋亡(染色质浓缩、DNA片段化、细胞周期停滞)影响,揭示类凋亡过程中DNA是抗菌肽在细胞内的作用靶位点;3)通过RNA-Seq、iTRAQ技术从mRNA、蛋白水平分析抗菌肽诱导类凋亡的关键功能基因/蛋白,揭示抗菌肽诱导致病菌类凋亡基因/蛋白表达变化及其分子机制。这将为设计新型、能激活致病菌细菌类细胞凋亡的抗菌肽提供重要的理论依据,为畜禽细菌性腹泻疾病的防控另辟途径。
英文摘要
The bactericidal mechanisms of arenicin derivatives against enteropathogenic bacteria in livestock and poultry will be focused on the following three aspects: 1) interaction with cell membrane: flow cytometry, fluorescence spectrophotometer and electron microscope will be used to analyze integrity, permeabilization, pore size of membrane and cell morphological changes to determine whether cell membrane is one of target sites; 2) interaction with the genomic DNA: laser scanning confocal microscope, CD spectra and gel retardation assays will be used to detect nuclear fragmentation, chromatin condensation and cell cycle to determine whether DNA is another target site; 3) molecular mechanism of apoptosis-like death of bacteria treated with arenicin derivatives: high-throughput transcriptomics and proteomics methods will be used to explore the effect of arenicin derivatives on bacteria at the mRNA and protein levels. The aim of this work is to reveal molecular mechanisms of apoptosis-like death of pathogenic bacteria induced by arenicin derivatives. It provides an important theoretical basis for design new antibacterial peptides that can activate apoptosis-like death of bacteria and a new way to prevent bacterial diseases in livestock and poultry.
本研究在前期工作基础上,应用细胞和分子学技术从细胞、基因和蛋白水平研究抗菌肽杀灭畜禽细菌性腹泻致病菌时空关系及其机制,取得了以下研究成果:1)从细胞水平上,揭示了海蚯蚓肽诱导G-发生细胞早期、晚期类凋亡现象,抑制大肠杆菌细菌的分裂、促进ROS产生、质膜去极化、染色质凝聚等;2)从分子基因水平上,海蚯蚓肽能够引起428-663个差异基因的表达,上调基因主要涉及细菌双组分调节系统、新陈代谢、细胞周期及ABC转运体,下调基因主要与鞭毛组装和趋药性相关,包括30个的鞭毛结构功能基因、激活子和操作子及15个细菌趋化因子;3)从蛋白水平上,揭示了海蚯蚓肽诱发类凋亡现象与细胞分裂蛋白FtsZ、GTPase有关,抗菌肽导致FtsZ的异常表达、使其发生聚合与抑制GTPase活性,从而影响了细菌细胞的分裂。此外,研究发现海蚯蚓肽在小鼠体内的治疗效果要优于相同剂量的硫酸粘杆菌素,这为畜禽细菌性腹泻疾病的防控另辟途径。
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Combined Systems Approaches Reveal a Multistage Mode of Action of a Marine Antimicrobial Peptide against Pathogenic Escherichia coli and Its Protective Effect against Bacterial Peritonitis and Endotoxemia.
组合系统方法揭示了海洋抗菌肽针对致病性大肠杆菌的多阶段作用模式及其对细菌性腹膜炎和内毒素血症的保护作用。
DOI:10.1128/aac.01056-16
发表时间:2017-01
期刊:Antimicrobial agents and chemotherapy
影响因子:4.9
作者:Wang X;Teng D;Mao R;Yang N;Hao Y;Wang J
通讯作者:Wang J
DOI:10.1111/lam.12770
发表时间:2017-09
期刊:Letters in Applied Microbiology
影响因子:2.4
作者:Na Yang;Xiumin Wang;D. Teng;R. Mao;Ya Hao;Xingjun Feng;Jianhua Wang
通讯作者:Na Yang;Xiumin Wang;D. Teng;R. Mao;Ya Hao;Xingjun Feng;Jianhua Wang
Modification and characterization of a new recombinant marine antimicrobial peptide N2
新型重组海洋抗菌肽N2的修饰和表征
DOI:10.1016/j.procbio.2016.03.005
发表时间:2016-06
期刊:Process Biochemistry
影响因子:4.4
作者:Yang Na;Wang Xiumin;Teng Da;Mao Ruoyu;Hao Ya;Zong Lifen;Feng Xingjun;Wang Jianhua
通讯作者:Wang Jianhua
Antibacterial and detoxifying activity of NZ17074 analogues with multi-layers of selective antimicrobial actions against Escherichia coli and Salmonella enteritidis.
NZ17074类似物的抗菌和解毒活性,对大肠杆菌和肠炎沙门氏菌具有多层选择性抗菌作用
DOI:10.1038/s41598-017-03664-2
发表时间:2017-06-13
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Yang N;Liu X;Teng D;Li Z;Wang X;Mao R;Wang X;Hao Y;Wang J
通讯作者:Wang J
基于PEG化“LPS/FtsZ”双靶分支肽的创制及其高效杀灭畜禽腹泻致病菌G–机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王秀敏
- 依托单位:
基于畜禽肠道健康的抗菌抗内毒素嵌合肽“LBP-linker-AMP”创制及其作用机制研究
- 批准号:31772640
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:王秀敏
- 依托单位:
关键加工因子(温度、水分和压力)影响饲料转基因成分的解构规律研究
- 批准号:31201828
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:王秀敏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
