具有III型分泌系统的Pseudomonas moraviensis FP1761植物益生功能及其全基因组分析

 本研究从节瓜根际分离到一株具有防病促生功能的荧光类假单胞菌FP1761。该菌株对部分植物病原真菌和细菌具有拮抗能力,能够解钾、解有机磷和无机磷,可产生氨、蛋白酶、嗜铁素、吲哚乙酸。生物测定表明菌株FP1761可显著促进小麦生长。生理生化、平均核苷酸相似度、16S rDNA和多基因分析将FP1761鉴定为摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis)。菌株FP1761基因组草图全长6.12 Mb,(G+C)含量为59.9%,共编码5467个基因序列。将该菌株与种内3个代表性菌株进行泛基因组和核心基因组分析,共产生 4 357个共有基因,菌株FP1761特有基因327个。利用antiSMASH对菌株次生代谢基因簇进行预测,发现其含有8个潜在的次生代谢产物基因簇。其中两个基因簇与嗜铁素pyoverdine合成相关,未见聚酮类合成基因。基因组分析发现,该菌株具有与病原性假单胞菌相似的III型分泌系统,但丢失了效应蛋白调控因子hrpS和转运相关的hrpH和hrpK1基因。对全基因组扫描,菌株FP1761仅保留了病原性假单胞菌的保守效应蛋白AvrE和HopAA1-1。FP1761是目前已发现的唯一具有III型分泌系统的摩拉维亚假单胞菌。本研究表明摩拉维亚假单胞菌FP1761具有潜在的植物防病促生功能,但其III型分泌系统与植物益生互作机制有待进一步解析。     

肉桂油口服液抗沙门菌Ⅲ型分泌系统的作用机制

为分析肉桂油口服液对沙门菌Ⅲ型分泌系统的抑制作用及机制,以鸡白痢沙门菌CVCC1798和鼠伤寒沙门菌SL1344为研究对象,基于主要毒力因子SipA的分泌表型,利用蛋白免疫印迹和荧光定量PCR分析检测肉桂油口服液对沙门菌主要毒力因子SipA和SipB分泌的影响及机制。结果显示,肉桂油口服液在不影响细菌生长的浓度范围内,可抑制沙门菌Ⅲ型分泌系统活性及其入侵细胞的能力。蛋白免疫印迹表明肉桂油口服液降低沙门菌Ⅲ型分泌系统主要效应蛋白SipA和SipB的分泌及调控蛋白HilA的表达。荧光定量PCR分析发现肉桂油口服液抑制沙门菌Ⅲ型分泌系统效应蛋白及调控蛋白的转录水平。结果提示肉桂油口服液可有效抑制Ⅲ型分泌系统效应蛋白及调控蛋白的转录和分泌,表明肉桂油口服液是一种潜在抗沙门菌感染先导复合物。     

布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统效应蛋白VceC对山羊滋养层细胞内质网应激和性腺激素分泌的影响

旨在研究布鲁氏菌IV型分泌系统效应分子VceC对山羊滋养层细胞(GTC)内质网应激及性腺激素分泌的影响,为揭示其在布鲁氏菌感染宿主细胞中的作用,阐明布鲁氏菌胞内生存和引起动物流产的机制提供重要依据。本研究通过构建VceC的真核表达载体pEGFP-C1-VceC并转染GTC,Western blot检测内质网应激标志性分子GRP78和CHOP蛋白表达量变化,qRT-PCR和Western blot进一步检测未折叠蛋白反应(UPR)信号通路相关分子;ELISA检测细胞培养上清液的孕酮和雌激素的浓度变化。结果表明,成功构建了VceC真核表达载体pEGFP-C1-VceC,转染GTC后,12和24 h GRP78蛋白表达均显著升高(P<0.01),24 h后CHOP蛋白表达显著降低(P<0.05);qRT-PCR检测IRE1和XBP-1的mRNA表达量在24 h均显著升高(P<0.05),而PERK、ATF6和ATF4 mRNA的表达未发生显著变化(P>0.05),Western blot检测IRE1蛋白的表达在转染12 h后显著升高(P<0.01);VceC转染...     

大肠杆菌毒力因子的分泌

致病性大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）与宿主作用时，主要利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型分泌系统分泌一些能改变宿主细胞新陈代谢的毒力因子。Ⅰ型分泌系统是由３种在内外膜之间能形成一通道的蛋白质组成，是一步分泌，如Ｅ．ｃｏｌｉ的溶血素；Ⅱ、Ⅳ型分泌系统，穿过内膜时伴随Ｎ端氨基酸序列的断裂，穿过外膜时包括形成通道，由Ⅱ型分泌系统分泌的蛋白使用通用分泌途径到达胞周间，然后再通过通道蛋白穿越外膜；Ⅲ型分泌必须有胞浆蛋白、内外膜蛋白等２０多种蛋白的参与，这是一种多成分分泌系统，利用ＡＴＰ提供的能量，能把效应分子直接从胞质输送到细胞表面。     

细菌Ⅲ型分泌系统装配的研究进展

细菌Ⅲ型分泌系统的发现是病原菌致病机理的重大发现。病原菌为了生存和进入真核宿主细胞,经过长期进化逐渐形成了入侵宿主细胞的特异性机制,其中最显著的机制是细菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)。T3SS可以将病原菌效应蛋白直接注入宿主细胞中。最初T3SS只是在少数的致病菌中发现,后来在人类、动物甚至植物的共生菌或益生菌中都有发现。近几年在T3SS的结构、装配以及致病机理的研究上取得巨大的进展。研究T3SS的装配不仅有助于探索病原菌的致病机制,还对研究细胞器装配和蛋白分泌有很大的帮助。     

水稻白叶枯病菌GX1329基因组文库的构建及含编码TAL效应物基因的克隆的分离

由革兰氏阴性细菌水稻白叶枯病菌引起的水稻白叶枯病是亚洲、北美以及非洲部分地区最严重的水稻病害之一,水稻白叶枯病可使水稻减产高达50％以上。研究表明水稻白叶枯病菌的毒力主要依靠三型分泌系统所分泌的效应物。为了解水稻白叶枯病菌广西菌株GX1329中含有avrBs3／pthA家族基因的情况,本研究应用Alu I部分酶切其基因组DNA,构建了含有736个克隆的菌株GX1329的基因组文库。BamHI酶切分析随机挑取的15个文库克隆表明,克隆的外源DNA随机性良好,克隆的最小片段为27．7kb,最大为58．5kb,平均大小为39．9kb,文库克隆容量约为2．8×10^3Mb,该文库中包含基因组中任一个基因的概率为99．4％。利用来自水稻白叶枯病菌菲律宾菌株PX086的无毒基因avrXa10的第252位～第486位核苷酸序列作为探针,通过菌落原位杂交从GX1329基因组文库中筛选到37个含avrBs3／pthA家族基因的克隆。再通过Southern杂交分析,得到了17个独立克隆。这17个克隆中至少含有13个不同的avrBs3／pthA家族基因。这些基因在GX1329基因组中有的单独存在,有的两个或两个以上串联存在。本工作基本上明确了菌株GX1329基因组中avrBs3／pthA家族基因的数量,为进一步研究菌株GX1329中avrBs3／pthA家族基因的功能奠定了基础。     

Ⅱ型分泌系统与植物病原细菌致病性的关系

植物病原细菌通过不同的分泌途径将毒素及酶类分泌到胞外,每种途径均具有自身的特点及局限性,主要有4种类型的分泌系统。本文着重介绍Ⅱ型分泌系统与植物病原细菌致病性的关系。     

青枯菌Ⅱ型分泌系统编码基因的克隆

植物青枯菌Ⅱ型分泌系统与致病蛋白的分泌密切相关.编码青枯菌(Ralstonia solanacearum)Ⅱ型分泌系统的gsp基因簇由12个基因组成,通过设计适合高GC%含量基因扩增的PCR反应体系,成功克隆了编码青枯菌Ⅱ型分泌系统的全部12个gsp基因.分别将gsp基因连接到酵母双杂交系统的诱饵及捕获载体上,构建了gsp基因诱饵库和捕获库.经序列测定证明12个gsp基因读框正确,保障了其在酵母系统中的表达.     

寄主植物中抑制十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统小分子化合物的鉴定

 寻找抑制植物病原菌III型分泌系统的植物源活性小分子化合物,是研发生物安全农药的重要途径之一。本研究采用水煮提取法从十字花科黑腐病菌寄主植物满身红萝卜中提取分离活性小分子化合物,利用高效液相-质谱联用解析出活性物质的单体结构。然后用荧光素酶基因luxAB构建融合报告系统以及定量PCR检测活性物质对十字花科黑腐病菌III型分泌系统的抑制效果,最后采用剪叶接种和压渗接种的方法研究活性小分子物质对十字花科黑腐病菌的生防作用。研究表明,植物鞘氨醇和二氢鞘氨醇对十字花科黑腐病菌III型分泌系统基因的转录表达有一定程度的抑制作用,但是对I、II、IV型分泌系统基因的表达没有明显的抑制作用。植物鞘氨醇在XCM1上影响菌的生长,而二氢鞘氨醇不影响菌的生长。同时,还发现这两种物质能显著降低Xcc在寄主植株满身红萝卜上的病害症状以及能够使Xcc在非寄主植物辣椒上引起过敏反应的能力丧失。该研究结果为深入研究小分子化合物对十字花科黑腐病菌III型分泌系统的作用机制及后续开发植物源抑制剂提供了一定的理论依据。