BPSL1549毒力蛋白及O-GlcNAc糖链通过eIF4A蛋白调控类鼻疽伯克霍尔德军胞内感染机制的研究
批准号:
82060001
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
33.0 万元
负责人:
李雪霞
依托单位:
学科分类:
呼吸系统感染、炎症与免疫
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李雪霞
中文摘要
类鼻疽伯克霍尔德菌(Bp)所致类鼻疽的误诊率和病死率极高,海南是我国发病率最高的地区。Bp分泌的毒力蛋白(BPSL1549)可与胞内真核蛋白翻译起始因子eIF4A蛋白互作,但Bp对宿主细胞的毒性机制仍不清楚。OGlcNAc糖基化是真核生物体内的一种蛋白翻译后修饰,研究发现O-GlcNAc严重影响败血症转归。本人以前研究表明eIF4A具有O-GlcNAc修饰。在类鼻疽中,BPSL1549和O-GlcNAc是否共同调控eIF4A功能,影响感染进程及宿主细胞生长繁殖?我们建立了Bp不同感染时间及感染复数的细胞模型,发现宿主多核细胞数量、BPSL1549表达量、O-GlcNAc糖基化水平和感染时间及复数呈正相关。本项目拟在蛋白水平探究BPSL1549和O-GlcNAc如何共同调控eIF4A功能并调控类鼻疽宿主细胞发展,结合临床,解析eIF4A在类鼻疽细胞模型中的功能,期望为类鼻疽的防治提供新策略。
英文摘要
Burkholderia pseudomallei (Bp) is the causative of melioidosis, Hainan island is regarded as a main endemic area in China. BPSL1549, secretion by Bp, can interaction with protein translation initiation factor eIF4A protein. But there is nothing known about the mechanism of virulence. O-GlcNAc is a post-translation modification in eucaryon, early study found that O-GlcNAc affected the outcome of sepsis seriously. eIF4A protein has O-GlcNAc modification in my early study. If BPSL1549 and O-GlcNAc can regulate the function of eIF4A in melioidosis? And if further affected the course of infection and the growth and reproduction of host cells?.In the early study, we found that the number of polynuclear cells, the expression level of BPSL1549, the level of O-GlcNAc level were positively correlated with the time and the MOI of infection. On this basis, we proposed that further study on the regulatory mechanism of BPSL1549 and O-GlcNAc on the fuction of eIF4A, and the mechanism on the development of melioidosis. And combine the clinical samples, reveal the important role of BPSL1549, O-GlcNAc, eIF4A in meliodisis, and find a new sttrategy for melioidosis prevention and cure.
本项目主要探究了在类鼻疽伯克霍尔德菌感染过程中,其所分泌的毒力因子BPSL1549和宿主细胞内O-GlcNAc糖链对宿主eIF4A蛋白功能的调控,并探究了O-GlcNAc糖链表达水平调控宿主抵抗类鼻疽伯克霍尔德菌的能力。通过类鼻疽细胞体外感染模型的建立、RT-PCR、Western Blot,检测了在类鼻疽伯克霍尔德菌感染过程中BPSL1549和宿主eIF4A的O-GlcNAc糖基化水平,发现随着感染程度的增加,BPSL1549毒力蛋白的表达量增加,而宿主细胞整体和eIF4A的O-GlcNAc糖基化水平下降,表明O-GlcNAc糖基化水平和类鼻疽伯克霍尔德菌感染程度具负相关性。通过外源表达不同剂量BPSL1549蛋白,再检测宿主细胞内整体和eIF4A上的O-GlcNAc糖基化水平,发现随着BPSL1549表达量的增加,宿主整体和eIF4A上的O-GlcNAc水平随着下降,而调控O-GlcNAc糖基化的水解酶OGA表达量增加,催化酶OGT表达量降低,初步表明了类鼻疽伯克霍尔德菌的BPSL1549具有调控宿主O-GlcNAc水平的功能。并且eIF4A的RNA解旋酶功能随着BPSL1549表达量的增加而升高,但当BPSL1549表达量增加到一定程度是,其解旋酶功能反而下降。推测是由于随着BPSL1549表达量的增加,对宿主的毒性增强,宿主提升eIF4A的功能来应对受到的毒性;但当毒性超过宿主的应对范围后,eIF4A的功能降低。利用OGT和OGA抑制剂去抑制或增强宿主的O-GlcNAc水平,发现O-GlcNAc增加提升eIF4A的解旋酶功能,O-GlcNAc降低使eIF4A的解旋酶功能下降。并且,增强宿主O-GlcNAc水平显著增强宿主对类鼻疽伯克霍尔德菌感染的抵抗能力。最后,我们检测了类鼻疽患者血清和健康人血清中BPSL1549和eIF4A -O-GlcNAc的水平,结果显示类鼻疽患者血清中,BPSL1549和eIF4A-O-GlcNAc水平均比健康人血清中的表达量高,和体外结果相符。综上所述,BPSL1549和O-GlcNAcylation共同调控宿主eIF4A的功能,并且O-GlcNAcylation能提升宿主对类鼻疽伯克霍尔德菌感染的抵抗能力。
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