肠出血性大肠杆菌O157:H7 Z3599基因的功能鉴定

病原体和宿主的相互作用是决定感染的关键。肠出血性大肠杆菌（EHEC） O157:H7通过III型分泌系统将其毒力效应分子转运至宿主细胞内，与宿主细胞分子相互作用，介导肌动蛋白聚集，引起粘附与擦拭（A/E）损伤。但此过程中的信号转导通路尚不清楚。了解A/E损伤相关的信号转导分子，对阐明该菌的致病机理具有重要意义。新近在沙门氏菌中发现一种参与肌动蛋白聚集的信号分子SteC，通过生物信息学比较和免疫组化实验表明 O157:H7 的Z3599蛋白与SteC蛋白具有相似的功能，可能在A/E损伤的信号转导过程中发挥重要作用。因此，本研究拟采用O157:H7 黏附HeLa细胞模型、基因打靶技术敲除Z3599等方法，分析鉴定Z3599在EHEC O157:H7中引起A/E损伤中的作用。同时，通过胞内和胞外实验，研究其与目前已知信号转导分子的关系，明确其在O157:H7引起A/E损伤中的地位。

肠出血性大肠杆菌（EHEC）O157:H7是一种重要的人畜共患传染病病原菌，其感染具有暴发流行趋势、强烈的致病性与致死性和抗生素治疗加剧病情等特点，可以作为细菌武器与生物恐怖战剂的原料，已成为全球性的公共卫生问题，但其致病机理至今尚未完全清楚。阐明其致病机理对提高应对该菌引起的暴发流行、生物恐怖的预防和处理能力，具有重要的理论指导意义。本研究首先基于大肠杆菌O157:H7 EDL933全基因组序列，预测了所有开放阅读框的亚细胞定位，并筛选出可能在病原菌与宿主相互作用的发挥作用的外膜蛋白152个，分泌蛋白142个。这为后续大肠杆菌O157:H7致病过程、致病机理和免疫反应机制提供了良好的目标分子。第二，鉴定了Z3599蛋白的亚细胞定位。通过研究发现，Z3599蛋白为外膜蛋白。这与本课题最初认为的Z3599蛋白能够分泌到宿主细胞内并发挥重要的生物学功能不一致。第三、原核表达、纯化了Z1370蛋白，免疫小鼠制备了其抗体。同时发现Z1370蛋白在细菌中可经过自身催化，剪切为小于其原蛋白的蛋白形式，并可能以这种形式行使其生物学功能。第四、原核表达、纯化了多个预测为外膜蛋白或分泌蛋白的大肠杆菌O157:H7蛋白。第五、基于已经全基因组测序的4株猪肺炎支原体，预测了猪肺炎支原体蛋白的亚细胞定位。其中外膜蛋白58个，分泌蛋白4个。第六、对幽门螺杆菌CagT及CagM蛋白的生物学性质及功能进行了研究。