杀鱼爱德华氏菌(Edwardsiella piscicida)是一种常见的鱼类病原菌,它能感染包括罗非鱼(Oreochromis niloticus)在内的多种养殖鱼类,给我国水产养殖业造成了巨大的经济损失。通用应激蛋白(Universal stress proteins,Usps)是一系列由应激反应诱导产生的蛋白,普遍存在于细菌和其他生物体中。越来越多的证据表明,Usps在细菌适应各种环境胁迫方面发挥着重要作用,它们有助于病原菌适应宿主环境,并参与细菌致病性。然而,Usps在杀鱼爱德华氏菌中的作用尚不清楚。本论文围绕杀鱼爱德华氏菌通用应激蛋白展开研究,探究其在细菌抗逆性和致病性等方面的作用。首先我们利用生物信息学方法分析了杀鱼爱德华氏菌基因组,鉴定了13个Usps。通过与大肠杆菌(Escherichia coli)6个Usps比对并构建系统进化树,发现这13个Usps蛋白归为四个簇。随后,我们检测了这13个usp基因在应激条件下的表达,RT-q PCR结果显示,与正常条件下的表达相比,在高温条件下,usp1、usp4和usp13的表达显著上调,其中usp13上调倍数高达31.9倍;在过氧化氢应激条件下,usp1、usp4、usp10和usp13表达显著上升,其中上调倍数最高的仍是usp13(30.8倍);在酸性条件下,有近一半的usp基因表现为显著上调,其中上调倍数最高是usp5(18.5倍),其次是usp13(16.2倍);在宿主血清应激条件下,绝大多数usp基因表达上调,其中usp5的表达倍数最高(32.3倍),在其它三种条件下都高表达的usp13,在血清应激时却没有显著性变化。综合这些结果,我们推测Usp13是杀鱼爱德华氏菌重要的抗胁迫蛋白。为研究usp13的生物学作用,我们构建了usp13基因框内缺失突变株TX01Δusp13。与野生株TX01相比,缺失突变株TX01Δusp13在正常条件下的生长没有受到影响,但对高温、过氧化氢和低p H的耐受性明显降低;usp13缺失显著减弱了细菌生物膜的形成能力,降低了细菌对血清杀灭的抵抗力,同时还导致细菌的运动能力显著下降;这些结果不仅证实了usp13是一个重要的抗胁迫因子,还表明其很可能参与了细菌的致病作用。为了进一步明确usp13在杀鱼爱德华氏菌中的致病作用,我们对敲除株TX01Δusp13进行了一系列检测,发现相较于野生株TX01与回补株TX01Δusp13C,敲除株的毒力与致病性明显减弱,包括细菌黏附宿主细胞的能力,细菌在宿主细胞内生存和繁殖的能力以及侵染宿主组织的能力,同时证明了该回补株的毒力显著恢复,与野生株相近。这进一步证实了usp13在细菌致病性中具有重要作用。为了进一步探究野生株TX0与敲除株TX01Δusp13对宿主的影响,我们对TX01和TX01Δusp13诱导的宿主免疫反应进行了分析,结果表明,经过TX01Δusp13感染的罗非鱼巨噬细胞中的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)水平显著高于TX01。此外,在TX01Δusp13感染的鱼体内的多种细胞免疫相关因子(IL-6,IL-8,IL-10,TNF-α和CC2)表达水平显著高于TX01。这些结果表明,usp13的缺失减弱了克服宿主对病原体感染的免疫应答能力。综上所述,我们的研究表明,Usp13不仅是杀鱼爱德华氏菌抗逆性的重要参与者,而且对杀鱼爱德华氏菌的致病性起着重要作用,并有助于阻断宿主对病原菌感染的免疫应答。