鸟苷三磷酸酶家族蛋白Rab32介导的抗菌机制研究
批准号:
32070138
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
孙辉
依托单位:
学科分类:
病原细菌学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙辉
中文摘要
Rab32是鸟苷三磷酸酶家族成员之一,能够通过调节胞内膜泡的运输来协调各种小分子的转运。已有研究表明,Rab32介导的宿主抗Salmonella感染过程具有重要作用,但其中的抗菌效应物仍有待深入挖掘。本研究已表明,定位于线粒体的顺式亚甲基丁二酸脱羧酶(IRG1)可在Salmonella的感染条件下与Rab32发生相互作用,并且IRG1所催化产生的抗菌活性小分子亚甲基丁二酸(Itaconate)可被转运至含Salmonella的囊泡(SCV)中。基于此,我们推测,细胞被Salmonella感染后会迅速上调IRG1的表达并定位至线粒体,同时Rab32迁移至线粒体与IRG1发生相互作用,促进线粒体来源的囊泡(MDVs)的形成,最终生成的大量Itaconate并运输至SCV发挥抗菌作用。本研究进一步加深了人们对宿主体内天然抗菌机制认识,同时也为开发新的抗菌药物及其手段提供了新的理论依据和新的靶点。
英文摘要
Rab32, a member of Rab GTPase family, mediates the transport of various small molecules in cells by regulating the transport of intracellular membrane vesicles. Previous studies have shown Rab32 mediated transport pathway plays an important role in host defense pathway against intracellular bacteria such as Salmonella. However, the antimicrobial factor(s) delivered by Rab32 mediated transport pathway remains to be further explored. Here, we found that cis-methylene succinate decarboxylase (IRG1) localized on mitochondria could interact with Rab32 under Salmonella infection conditions and synthesize itaconate, a metabolite with antimicrobial activity, which could be delivered to Salmonella-containing vesicles (SCV). Based on this, we hypothesize that IRG1 expression could be rapidly upregulated in cells infected with Salmonella, and IRG1 is located on the mitochondria; at the same time, Rab32 could migrate to mitochondria and interact with IRG1 to promote the formation of mitochondrial-derived vesicles (MDVs), which deliver itaconate to Salmonella-containing vesicles (SCV) for antimicrobial function. This study provides a deep understanding of the natural antibacterial mechanisms in the host and promotes the development of new antibacterial drugs.
伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhi,S. Typhi)是导致伤寒的一种沙门氏菌属革兰氏阴性杆菌。S. Typhi 作为人类特异性病原体,其感染机制与宿主的免疫反应机制尚未完全明确。大多数关于S. Typhi致病机制的研究使用与其亲缘关系较近、能够感染广泛宿主的鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhimurium,S. Typhimurium)为研究模型,然而,两者在宿主反应方面存在显著差异,且其分子机制仍需进一步探讨。本项目采用多组学方法,系统分析了S. Typhi感染小鼠脾组织的转录组、蛋白组和代谢组变化,并将其与S. Typhimurium感染模型进行了比较。通过整合转录组学、蛋白组学和代谢组学数据,从代谢和免疫两个层面深入剖析了宿主与病原体之间的相互作用机制,探索了S. Typhi特有的感染模式。分析发现,S. Typhi感染引起了宿主丙酮酸代谢和糖代谢通路的变化,糖代谢的重编程通过促进活性氧(Rreactive oxygen species,ROS)的生成,从而影响宿主的免疫反应。这些代谢变化可能为宿主抗病机制提供了关键的调节作用。此外,通过多组学数据的交叉验证,研究结果为深入理解S. Typhi特异性感染提供了新的分子视角。本研究不仅为理解S. Typhii感染机制提供了新的理论依据,还为未来开发靶向S. Typhi及类似病原体的抗感染疗法提供了潜在的研究方向。研究进一步讨论了导致S. Typhi宿主特异性的分子机制,这将有助于加深我们对哺乳动物宿主抗菌反应的理解,并为未来药物研发提供新的理论依据与有效工具。
人体肠道菌对炎性肠病中NF-kB介导的信号通路调控机制的研究
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批准号:82060105
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2020
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负责人:孙辉
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依托单位:
人体肠道菌对炎性肠病中NF-kB介导的信号通路调控机制的研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:34万元
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批准年份:2020
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负责人:孙辉
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依托单位:
国内基金
海外基金