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柱状黄杆菌(Flavobacterium columnare)是一类全球分布的革兰氏阴性菌，可以引起鱼类柱形病(columnaris disease)。为了探明其致病机理，同时为将来亚单位疫苗的研发提供数据支持，本研究以柱状黄杆菌G4株为对象，开展了以下几方面的工作：
利用双向电泳(2-DE)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF MS)技术结合免疫印记的方法，筛选到了14个候选保护性抗原。这些抗原包括：分子伴侣DnaK(chaperonin DnaK)、分子伴侣GroEL(chaperonin GroEL)、分子伴侣TF(trigger factor)、翻译延伸因子G(translationelongation factor G)、翻译延伸因子Tu(translation elongation factor Tu)、30S核糖体亚基S1亚基(30S ribosomal subunit protein S1)、二氢硫辛酰胺琥珀酰转移酶(dihydrolipoamide succinyltransferase)、琥珀酰乙酰辅酶A合成酶(succiny1-CoA synthetase)、SpoOJ调节蛋白(SpoOJ regulator protein)、乙醇脱氢酶YqhD(alcohol dehydrogenase YqhD)、果糖二磷酸醛缩酶(fructose-bisphosphate aldolase)、3-羟丁酰辅酶A脱氢酶(3-hydroxybutyryl-CoAdehydrogenase)和两个未知蛋白(conserved hypothetical protein)。
本文还对草鱼血清和体表粘液诱导下柱状黄杆菌的G4株的差异表达蛋白进行了蛋白质组学分析。在草鱼体表粘液诱导下共发现了31个有表达差异的蛋白点。其中14个蛋白为诱导后增量表达，13为新增表达，4个蛋白为减量表达。其中增量表达的蛋白包括两类与细菌致病相关的重要的酶：1)应对氧化胁迫的酶；2)滑动能力相关的酶。应对氧化胁迫的酶类包括：过氧化氢酶/过氧化物酶HPI(catalase/peroxidase HPI)，过氧化还原酶HYP1(peroxiredoxin HYR1)，FeS装配蛋白(FeS assembly protein SufB)。过氧化氢酶/过氧化物酶HPI和过氧化还原酶HYP1在粘液诱导下为上调表达，FeS装配蛋白为新增表达。滑动能力相关的酶包括：GldN，为上调表达。在草鱼血清诱导下共发现25个表达变化的点，其中13个蛋白为增量表达，3个蛋白为新增表达，9个蛋白点为减量表达。其中包括一些与细菌毒力和抵御环境胁迫相关的蛋白在血清诱导下表现为增量表达，如硫醇/二硫键氧化还原酶(putative thiol/disulfide oxidoreductase)、FeS组装蛋白(FeS assembly protein SufD)、M20/M25/M40家族肽酶(peptidase，M20/M25/M40 family)。
此外，利用实时荧光定量PCR技术，本文研究了在草鱼血清诱导下柱状黄杆菌G4株的五个膜相关蛋白酶(锌蛋白酶，脯氨酸寡肽酶，嗜热蛋白酶，胶原酶，硫酸软骨素AC裂解酶)的表达变化，发现草鱼血清可以在一定程度上诱导五个蛋白的增量表达，并使菌株的毒力增强。对五个蛋白的抗原区做融合重组表达，原核表达产物纯化后免疫斑马鱼(Danio rerio)，可以达到79％的相对保护效率。
综上所述，本研究利用蛋白质组学结合免疫印记的方法，筛选到了14个候选保护性抗原；采用比较蛋白质组学的方法，鉴定了一些与柱状黄杆菌感染可能相关的蛋白；利用实时荧光定量PCR的方法揭示了柱状黄杆菌G4株膜相关蛋白酶在草鱼血清诱导下的表达变化，并证实这五个蛋白的融合重组表达产物有一定的免疫保护效果。