利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌sopB基因

利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌LT2的(Salmonella enterica serovar typhimurium LT2,S.typhimurium LT2)sopB基因。以pKD4质粒为模板,扩增得到中间带有卡那霉素抗性基因且两端各带有59 bp分别与sopB基因上下游序列同源的同源打靶片段,将其转化至表达Red重组酶的S.typhimurium LT2感受态细胞中;在抗生素压力和λRed重组系统帮助下,同源片段和菌体sopB基因发生同源重组,通过卡那霉素筛选得到带有抗性标记的阳性重组菌;转入重组酶表达质粒pCP20以除去抗性标记,得到保留单一FRT位点的突变菌株;利用PCR技术鉴定重组菌,并通过检测沙门氏菌效应蛋白SopB的分泌以及沙门氏菌感染HeLa细胞后pAKT的激活反应来鉴定sopB基因是否被敲除。构建的ΔsopB突变菌株失去了分泌SopB蛋白的能力,且不能够像野生型菌株那样在感染HeLa细胞的过程中激活pAkt。本研究获得了S.typhimurium LT2的sopB基因缺失突变株,为沙门氏菌感染宿主过程中SopB的功能研究提供工具,同时也为进一步探索其他类型细菌的基因敲除提供了线索。

过表达沙门氏菌效应蛋白SopB对HeLa细胞骨架的影响

[目的]研究沙门氏菌感染宿州细胞过程中,沙门氏菌Ⅲ型分泌系统的效应蛋白SopB对宿主细胞细胞骨架的影响,同时寻找SopB蛋白调控细胞骨架变化的相关结构域。[方法]利用基因克隆的方法分别构建含鼠伤寒沙门氏菌LT2效应蛋白SopB的全长基因、SopBN末端基因片段及SopB肌醇磷脂酶活性中心氨基酸C460突变体的重组质粒,使其均在HeLa细胞中过量表达,对表达结果进行检测。[结果]SopB重组质粒在HeLa细胞中均能正常表达,其中SopB蛋白的过表达能显著改变HeLa细胞的细胞骨架,使细胞由正常的细胞形态转变为圆形。[结论]通过比较SopB各基因片段对细胞形态的影响,发现SopB过表达在改变HeLa细胞骨架方面与其N末端第46～112位氨基酸残基间的肽断直接相关,而与其肌醇磷脂酶活性关系不大。

沙门氏菌效应蛋白SopB288～309肽段介导SopB依赖的HeLa细胞AKT的磷酸化研究

[目的]研究沙门氏菌效应蛋白SopB中跨膜疏水结构域288-309肽段对受SopB诱导的HeLa细胞Akt磷酸化激活中的功能。[方法]通过重叠延伸PCR的方法构建SopB第288~309位肽段缺失突变基因,并将该基因在HeLa细胞中进行异位表达,与野生型SopB基因进行比较,确定缺失的第288~309位间肽段在受SopB诱导的Akt磷酸化激活中的作用。[结果]与空载体对照相比较,在HeLa细胞中表达野生型SopB重组质粒明显激活了pAkt473的磷酸化,而在HeLa细胞中表达SopB缺失突变体SopBΔ288-309时,则检测不到pAkt473的磷酸化激活。[结论]SopB表达激活HeLa细胞pAkt473的磷酸化与其第288~309位肽段的功能直接相关,该跨膜疏水结构域的缺失导致SopB蛋白不能亚细胞定位至细胞膜,从而导致SopBΔ288-309对pAkt473磷酸化激活功能的丧失。

鼠伤寒沙门氏菌毒力岛基因mgtC和sopB双重PCR检测的研究

沙门氏菌是人畜共患的重要食源性病原菌,建立灵敏的双重PCR方法有益于实现对致病性沙门氏菌(Sal-monella)的快速检测。以沙门氏菌毒力岛基因为研究对象,根据GenBank发表的沙门氏菌毒力岛基因序列,分别设计合成了沙门氏菌毒力岛mgtC和sopB的2对引物。以鼠伤寒沙门氏菌(ATCC9150)菌株的核酸为模板,经过引物特异性试验,DNA模板灵敏度试验,优化反应条件,成功地建立了快速鉴别以及检测鼠伤寒沙门氏菌的双重PCR方法。特异性试验结果表明,引物mgtC和sopB建立的双重PCR仅能扩增出沙门氏菌(ATCC9150)的2段特异性片段,大小分别是500,1 000 bp。敏感性试验结果表明,沙门氏菌的最低检测限为10 cfu/mL。此方法能鉴定产生毒力因子的沙门氏菌,其特异性强、敏感性高,可实现对食源性致病菌的快速检测。

沙门菌sopB基因缺失诱导小鼠巨噬细胞死亡的研究

沙门菌是一种胞内寄生菌,能够引起人和多种动物疾病,是一种世界范围内的重要疾病。为了更好理解在沙门氏菌感染过程中效应蛋白SopB对巨噬细胞存活的影响,利用鼠伤寒沙门菌SL1344和sopB基因缺失菌株分别感染小鼠骨髓来源的巨噬细胞,对2株菌在巨噬细胞内存活情况进行统计。随后用Western blot检测DNA修复酶PARP的剪切情况,通过ELISA检测培养上清中细胞因子和趋化因子的分泌情况。结果发现sopB基因缺失之后,沙门菌在巨噬细胞内的存活显著降低;培养上清中细胞因子和趋化因子分泌增强,巨噬细胞坏死增加。说明sopB基因缺失可促进巨噬细胞坏死。

沙门菌SopB蛋白在侵袭宿主细胞中的作用机制

沙门菌是一种革兰阴性肠道病原菌,其通过"触发"机制,依赖沙门菌致病岛(Salmonella pathogenicity island,SPI)编码的Ⅲ型分泌系统(typeⅢsecretion system,T3SS)将效应蛋白转运至宿主细胞,调节宿主细胞功能。SopB是SPI-1编码的效应分子之一,其在沙门菌侵袭宿主细胞过程中发挥多重生物学功能,如介导细胞骨架重排,促使Akt发生磷酸化修饰进而抑制细胞凋亡,激活一氧化氮合酶(iNOS),并能诱导沙门菌包含小泡(Salmonella containing vacuole,SCV)的初步形成及成熟,为沙门菌在宿主细胞内的存活及增殖提供了一个微环境。

磷酸酶在病原菌侵染寄主中的作用

磷酸酶不仅在生物体正常细胞进程中具有重要作用,而且在病原菌与寄主相互作用中也起着至关重要的作用。目前,国内外在革兰氏阴性病原菌通过其Ⅲ型分泌系统(Type III secretion system,TTSS)分泌磷酸酶到寄主细胞以调控寄主免疫和扩大病原性方面研究较多,而在病原真菌逃避寄主免疫方面则报道很少。本课题组研究发现昆虫病原真菌绿僵菌分泌的一种胞外酪氨酸蛋白磷酸酶在体外能特异地使蝗虫体液免疫信号转导物质去磷酸化,暗示可能影响蝗虫的免疫防御。以下着重从磷酸酶的分类及其在病原菌侵染寄主中的作用研究等方面进行综述,以期为进一步研究磷酸酶的作用提供参考。