霍乱弧菌分型噬菌体VP2吸附和注入分子机制的研究

VP2 is one of the five vibrio cholerae EI Tor typing phages. According to genome sequencing ,we speculate that it belongs to the bacteriophage T7 family. In the past, it has made a significant contribution to the prevention and control of cholera for our country. Phage adsorption and penetration is the start step that initiate infection to host, and it is an important part of the phage life cycle. The study of the phage adsorption and penetration not only provides the molecular basis for phage typing, also provides theoretical support for phage therapy, phage to disease prevention and control as well as the synthesis of phage. There are few research on other T7 family phage and vibrios phage, our previous studies showed that the VP2’s receptors had two categories : membrane proteins and sugars on the membranes , but the name of receptors and the precise binding sites of receptor are unkown; receptor binding proteins and functional domains also require further research and confirmation. By screening transposon insertion mutation libraries we found that VC1384 was related with VP2 resistance but did not encode VP2’s receptors, we hypothesize that it participate in the VP2 injection into the host and it’s function will be further studied and proved in this project.

霍乱分型噬菌体VP2是霍乱弧菌EI Tor的5个分型噬菌体之一，全基因测序后我们推测其属于T7家族噬菌体，在过去为我国的霍乱防控事业做出了重大贡献。噬菌体的吸附和注入是噬菌体感染宿主的起始步骤，是噬菌体生存周期的重要环节。对噬菌体的吸附和注入的研究不仅能为噬菌体分型提供分子依据，还能为噬菌体治疗，噬菌体对疾病的防控以及噬菌体的合成、改造提供理论支持。T7家族其他噬菌体以及弧菌属的噬菌体研究很少，我们前期的研究表明，VP2的受体为膜蛋白和膜上的糖类两类成分，但其受体的名称以及受体上精确的结合位点还不清楚；受体结合蛋白和受体结合蛋白上识别受体的位点也需进一步证实和研究。在前期通过转座子插入突变库筛选受体的过程中，我们发现VC1384基因与VP2抗性相关但不编码其受体，我们推测其参与VP2的注入环节，在本项目中将做进一步的探索和证明。

霍乱分型噬菌体VP2是霍乱弧菌EI Tor的5个分型噬菌体之一，在过去为我国的霍乱防控事业做出了重大贡献。噬菌体的吸附和注入是噬菌体感染宿主的起始步骤，对噬菌体的吸附和注入的研究不仅能为噬菌体分型提供分子依据，还能为噬菌体治疗，噬菌体对疾病的防控以及噬菌体的合成、改造提供理论支持。通过全基因测序我们预测VP2属于T7家族其他噬菌体，T7噬菌体以及弧菌属的噬菌体研究很少，我们通过构建转座子插入突变库、Tn-seq测序、以及自发天然抗性株全基因组测序后的比较基因组学等多种方法去筛选霍乱弧菌N16961中与VP2抗性相关的基因，通过基因敲除的方法进行验证。并对先前筛选到的抗性相关基因vc1384基因进行了克隆表达和单克隆抗体的制备，以及通过激光共聚焦显微镜观察其基因缺失株和野生株的吸附情况。对预测到的尾丝蛋白基因进行克隆表达以及封阻实验。结果发现并证明了vc1706和vc2013基因影响VP2的抗性，它们可能是影响了糖类的合成转运和噬菌体在细菌内的转录翻译的过程。vc1384基因的缺失不影响VP2的吸附。预测的尾丝蛋白orf13对VP2有一定的封阻作用。本研究的结果对T7家族噬菌体的抗性研究提供了线索和更全面的认识。