食源性致病菌克罗诺杆菌脂多糖分子的结构和功能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170069
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    王小元
  • 依托单位：
    江南大学
  • 学科分类：
    C0102.微生物生理与生化
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

克罗诺杆菌是近年来在婴儿配方奶粉中发现的革兰氏阴性致病菌，易感染新生儿，导致脑膜炎和坏死性结肠炎等疾病，致死率高达80%，但其致病机理尚不清楚。近年来研究表明，有些革兰氏阴性细菌的致病能力与其脂多糖的精细结构及其菌膜形成能力密切相关。克罗诺杆菌脂多糖的精细结构是什么？菌膜形成能力如何？脂多糖结构与菌膜形成是否与其致病能力密切相关？这些重要的关键科学问题目前尚无定论。本项目拟采用生物信息学、比较蛋白组学和分子生物学等先进手段，深入系统地研究克罗诺杆菌脂多糖分子结构和合成途径、菌膜形成及其与致病能力之间的互作关联，从分子水平上解析克罗诺杆菌的致病机制。本研究不仅有利于针对性地设计检测和控制食源性致病菌克罗诺杆菌的新策略，而且对其它细菌脂多糖分子结构和功能以及菌膜发育相关领域的研究具有普遍的指导意义。

结项摘要

克罗诺杆菌是在婴儿配方奶粉中发现的革兰氏阴性菌，易感染新生儿，导致脑膜炎和坏死性结肠炎等疾病，但其致病机理尚不清楚。近年来研究表明，有些革兰氏阴性细菌的致病能力与其脂多糖的精细结构及其菌膜形成能力密切相关。本项目研究了克罗诺杆菌脂多糖分子结构与菌膜形成能力之间的关联，为从分子水平上解析克罗诺杆菌致病机制奠定基础。主要研究内容如下：①研究克罗诺杆菌的脂多糖分子结构多样性及生物合成途径。②研究环境温度对克罗诺杆菌的脂多糖分子结构的影响规律。③研究克罗诺杆菌的脂多糖分子结构与菌膜形成的关系。④构建克罗诺杆菌脂多糖分子结构突变菌，研究脂多糖结构对克罗诺杆菌致病能力的影响。主要研究成果如下：①提取纯化了克罗诺杆菌Cronobacter sakazakii BAA-894和Cronobacter muytjensii ATCC 51329的脂多糖分子，并分析其生物合成途径。②针对其脂多糖分子结构特点，发现阪崎克罗诺杆菌存在3个类脂A酰基脂肪酸链转移酶基因lpxL、lpxM和lpxP；通过在E. coli MKV15b中过量表达并纯化分析类脂A分子结构，确认阪崎克罗诺杆菌LpxM可以将C14:0或C12:0酰基脂肪酸链转移到类脂A分子的3'位上。③通过敲除庚糖基转移酶的编码基因waaC，改变阪崎克罗诺杆菌脂多糖分子结构，其菌膜形成能力也发生改变。与野生型BAA-894相比，waaC突变菌在亲疏水介质表面的菌膜形成能力增强，其细胞表面疏水性、外膜通透性、自凝集以及胞外物分泌量等都有了显著提高；表明阪崎克罗诺杆菌的脂多糖分子结构与菌膜形成能力密切相关。④阪崎克罗诺杆菌合成的类胡萝卜素能够提高其对干燥和酸性环境的耐受性，与其致病能力密切相关。所以，本项目也研究了阪崎克罗诺杆菌C. sakazakii BAA-894类胡萝卜素组分、结构及合成途径。⑤将研究扩展到其它革兰氏阴性菌，构建了一系列脂多糖分子结构突变菌，比较分析了不同结构脂多糖分子的内毒素活性，发现了类脂 A分子结构受温度变化影响的规律。这些研究不仅有利于针对性地设计检测和控制食源性致病菌克罗诺杆菌的新策略，而且对研究其它细菌菌膜发育具有普遍的指导意义。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Separation of lipopolysaccharides containing different fatty acid chains using hydrophobic interaction chromatography
使用疏水相互作用色谱法分离含有不同脂肪酸链的脂多糖
  • DOI：
    10.1039/c2ay05663a
  • 发表时间：
    2012-03
  • 期刊：
    Analytical Methods
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Ren, Ke;Li, Ye;Shi, Feng;Wang, Xiaoyuan
  • 通讯作者：
    Wang, Xiaoyuan
Response of Saccharomyces cerevisiae to the stimulation of lipopolysaccharide.
酿酒酵母对脂多糖刺激的反应
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0104428
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Shen L;Li Y;Jiang L;Wang X
  • 通讯作者：
    Wang X
LPS remodeling is an evolved survival strategy for bacteria
LPS重塑是细菌进化的生存策略
  • DOI：
    10.1073/pnas.1202908109
  • 发表时间：
    2012-05-29
  • 期刊：
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Li, Yanyan;Powell, Daniel A.;Ernst, Robert K.
  • 通讯作者：
    Ernst, Robert K.
革兰氏阴性细菌脂多糖分子Kdo_2-lipid A基团的结构修饰
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    微生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王小元
  • 通讯作者：
    王小元
Construction and Characterization of an Escherichia coli Mutant Producing Kdo(2)-Lipid A
产生 Kdo(2)-脂质 A 的大肠杆菌突变体的构建和表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Marine Drugs
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Ma, Wenjian;Wang, Zhou;Li, Ye;Wang, Xiaoyuan
  • 通讯作者：
    Wang, Xiaoyuan

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细菌类脂A结构与功能研究进展
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    苏小四;王小元;万玉玉;曹阳;SU Xiao-si1,2,WANG Xiao-yuan1,2,WAN Yu-yu,CAO Yang;2.Instiute of Water Resources;Environment,Jili;3.College of Water Sciences,Beijing Normal Univers
  • 通讯作者：
    3.College of Water Sciences,Beijing Normal Univers
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  • 通讯作者：
    王小元
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  • 期刊：
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    于雪飞;尹良鸿;李烨;李颜颜;王小元
  • 通讯作者：
    王小元

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基于分子精准编辑利用大肠杆菌生物合成百日咳疫苗脂多糖抗原
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  • 批准年份：
    2022
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  • 项目类别：
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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