高温放线菌休眠芽胞表面活性蛋白酶的性质及功能研究

高温放线菌（Thermoactinomyces）属的成员在形态上类似放线菌，但与芽胞杆菌属具有亲缘关系，在它们的菌丝末端形成内生孢子（芽胞）。高温放线菌芽胞能够引起人类及动物过敏性肺炎（农民肺）。在前期工作中，我们发现高温放线菌菌株CDF休眠芽胞表面具有蛋白酶活性，并在休眠芽胞表面鉴定到一种新的蛋白酶CDF。本项目拟在全面掌握该酶生化特征的基础上，进一步对该酶在芽胞各组分中的定位及性质进行分析，通过构建蛋白酶CDF基因失活突变株等方法，重点阐明该酶在芽胞形成、萌发过程中的生理功能，并了解其与炎症相关性，为充分认识高温放线菌及其芽胞的抗逆机制和致病机理提供新的理论依据。

高温放线菌（Thermoactinomyces）属的成员在形态上类似放线菌，但与芽胞杆菌属具有亲缘关系，在它们的菌丝末端形成内生孢子（芽胞）。高温放线菌芽胞能够引起人类及动物过敏性肺炎。在前期工作中，我们发现高温放线菌CDF休眠芽胞表面具有蛋白酶活性，并在休眠芽胞表面鉴定到一种新的蛋白酶CDF。本项目对该酶生化性质进行了全面分析，发现结合在芽胞上的蛋白酶CDF比其游离形式具有更好的稳定性，位于蛋白酶CDF分子表面带负电残基（E和D） 对于该酶稳定性至关重要，带正电残基（R和K）对于该酶稳定性没有明显影响，但对其在高碱性环境下发挥活性具有重要作用。对蛋白酶CDF生理功能的研究表明，该酶并非高温放线菌CDF芽胞萌发所必需，但位于芽胞表面的蛋白酶CDF在芽胞萌发过程中具有降解芽胞衣的作用。在枯草芽胞杆菌中表达蛋白酶CDF时，影响该菌的芽胞形成，但要确定蛋白酶CDF是否与高温放线菌CDF芽胞形成相关还需获得该菌的蛋白酶CDF的失活突变株来确定。研究结果还表明，蛋白酶CDF具有破坏人胚肺成纤维细胞WI-38细胞间粘结的作用，而且高温放线菌CDF的菌丝及芽胞菌可以引起WI-38细胞的白介素IL-6分泌量升高。本研究为充分认识高温放线菌及其芽胞的抗逆机制和致病机理提拱了新信息。