丝氨酸-苏氨酸激酶YihE在沙门菌胞内感染过程中的作用探析

Salmonellosis, an important zoonosis, brought continued threat to animal production and human health, and had become a major hurdle in veterinary and public health. The appropriate and timely regulation on pathogenic factors expression played crucial roles in Salmonella’s complex intracellular infection. Based on our previous study, YihE, a regulatory protein, displayed close association with E.coli’s virulence, involving numerous bacterial phenotype changes. Furtherly, YihE inactivation caused sharply attenuated virulence in salmonella, suggesting its regulatory role. To further investigate the underlying regulatory mechanism of YihE mediated in salmonella, our study would focus on Salmonella’s intracellular infection. Intracellular growth rate and vitro phenotype were assayed for determining YihE-caused effect in salmonella’s infection; i-TRAQ was used for screening the YihE-regulation proteins; and Enzyme activity assay and bacterial two-hybrid system were performed for investigating the underlying mechanism. All these work, aiming to mechanism investigation of YihE mediated Salmonella’s intracellular infection, would accelerate the salmonella’s pathogensis study and provide guidance for salmonellosis control.

沙门菌人兽共患，长期以来一直威胁着畜牧生产和人类健康，成为困扰兽医和公共卫生领域的重大难题。沙门菌致病机制复杂，在其整个致病过程中，沙门菌的胞内感染至为关键，这一过程涉及众多致病因子的协同作用，及时精准地协调各蛋白的表达对于沙门菌的胞内感染环节至关重要。我们前期研究发现，大肠杆菌的调控蛋白YihE与细菌毒力密切相关，其可调控大肠杆菌多个表型变化；而YihE蛋白缺失也可造成沙门菌毒力大幅降低，可能也是沙门菌的重要毒力调控因子。在此基础上，为进一步研究YihE调控沙门菌毒力机制，本项目将研究目标锁定于沙门菌胞内感染这一核心致病环节，通过细胞模型确定YihE对沙门菌上皮和巨噬细胞胞内感染的影响，进一步利用蛋白组学方法分析受其调控的致病因子，最后从酶活性和蛋白互作角度分析YihE的作用机制，通过上述工作，深入解析YihE调控沙门菌胞内感染的分子机制，为沙门菌致病机制研究和沙门菌病防控提供指导。

沙门菌人兽共患，长期以来一直威胁着畜牧生产和人类健康，成为困扰兽医和公共卫生领域的重大难题。沙门菌致病机制复杂，在其整个致病过程中，沙门菌的胞内感染至为关键，这一过程涉及众多致病因子的协同作用，及时精准地协调各蛋白的表达对于沙门菌的胞内感染环节至关重要。我们前期研究发现，大肠杆菌的调控蛋白YihE与细菌毒力密切相关，其可调控大肠杆菌多个表型变化；而YihE蛋白缺失也可造成沙门菌毒力降低并影响其体内感染过程，可能也是沙门菌的重要毒力调控因子。在此基础上，为进一步研究YihE调控沙门菌毒力机制，本项目将研究目标锁定于沙门菌胞内感染这一核心致病环节，以肠炎沙门菌C50336和鸡白痢沙门菌ATCC19945为参考菌株，通过细胞模型确定YihE对沙门菌胞内感染的影响，进一步利用蛋白组学方法分析受其调控的致病因子，最后从酶活性和蛋白互作角度分析YihE的作用机制。结果显示，YihE缺失后虽不会影响沙门菌的粘附和侵袭能力，但能够显著降低沙门菌在巨噬细胞内的存活能力，表明YihE能够影响沙门菌胞内感染过程。体外模型结果显示，YihE参与了沙门菌应对多种环境应激以及生物被膜的形成，这可能是其影响胞内感染的重要途径。蛋白组学结果显示，YihE缺失后会引起肠炎沙门菌多达700种蛋白表达发生变化，而这些蛋白涉及众多的生理进程和通路，如营养代谢、铁离子获取等，表明YihE是重要的调控因子，能够参与沙门菌多种生理进程。激酶活性研究表明肠炎沙门菌YihE 217位天冬氨酸是其激酶活性的关键位点，YihE调控沙门菌胞内感染与其激酶活性密切相关。通过细菌双杂交筛选到4种细菌蛋白与YihE发生相互作用，其具体作用机制有待于进一步研究。通过上述工作，本研究明确了YihE在沙门菌胞内感染中发挥关键作用，并从调控因子、互作蛋白以及酶活性角度分析其作用机制，为沙门菌病的防控提供理论指导。