隐孢子虫ATP结合盒式蛋白对犊牛营养物质的转运及调控机理

隐孢子虫与宿主细胞接触区域形成的褶膜上存在ATP结合盒式转运蛋白，是隐孢子虫获得营养物的补救途径。本项目以隐孢子虫膜上ATP结合盒式转运蛋白为研究对象，以ATP结合盒式转运蛋白向虫体转入营养物质和离子的调控作用为突破口，通过构建CpABC蛋白表达载体的体外细胞培养试验和建立隐孢子虫感染犊牛模型相接合，研究CpABC蛋白对相关营养底物的转运作用；扩增与表达不同的ATP水解酶，利用体外细胞培养，研究不同ATP水解酶对CpABC蛋白转运营养底物的调控作用，阐明隐孢子虫对犊牛营养物质转运的调控作用机理，为隐孢子虫病的防治开辟一条新途径，并提供理论依据。

隐孢子虫病（Cryptosporidiosis）是由隐孢子虫（Cryptosporidium）寄生于人和动物体内所引起的一种呈世界性分布的人畜共患病。隐孢子虫与宿主细胞接触区域形成的褶膜上存在ATP结合盒式转运蛋白（ABC蛋白），是隐孢子虫获得营养物的补救途径。本项目以隐孢子虫膜上ABC蛋白为研究对象，首先分离纯化牛源隐孢子虫卵囊，建立了相应的检测方法；建立免疫抑制感染犊牛模型和进而研究隐孢子虫感染犊牛对营养物质的消化、吸收的影响；进一步设计PCR引物，应用PCR方法扩增隐孢子虫CABC1、CABC2、CABC3 蛋白基因、测序、序列和系统进化树分析，确定此虫种为安氏隐孢子虫；成功建立小鼠肠道上皮细胞（IECs）培养体系，为后期研究三种蛋白转运功能提供材料；构建了CaABC1、CaABC2、CaABC3 蛋白基因重组质粒，并成功转染细胞转染小鼠肠道上皮细胞（IECs）并表达；CaABC1蛋白在肠道上皮细胞中的表达后主要参与谷胱甘肽、葡萄糖、丝氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸、一氧化氮合酶的转运；而CaABC2对氨基酸转运和葡萄糖酸转运效率和离子转运量无显著的作用；CaABC3 蛋白在肠道上皮细胞中的表达后主要参与离子的转运；扩增与表达与提取隐孢子虫ATP水解酶；利用体外细胞培养，研究不同ATP水解酶对CpABC蛋白转运营养底物的调控作用，阐明了隐孢子虫对犊牛营养物质转运的调控作用机理，为隐孢子虫病的防治开辟一条新途径。