论文部分内容阅读
[目的]: 本文通过蛋白组学方法比较猪链球菌2型(Streptococcussuisserotype2,SS2)强、无毒株分泌蛋白,分析二者蛋白表达的差异,以期进一步了解SS2的致病机制明确该菌株间致病性存在差异的原因,对今后流行病学的调查有一定的指导意义。 [方法]: 本实验以SPF巴马小型猪及野生型斑马鱼作为动物模型,检测了SS2菌株感染SPF巴马小型猪后致病情况,并计算了接种斑马鱼96h内LD50值,确定实验菌株,强毒株SH-08和无毒株SH-07YH,并以该两个菌株的基因组为模板,通过PCR的方法扩增与毒力相关的基因cps、mrp、epf、gdh、orf2、gapdh、sly初步判定各个菌株的毒力因子携带情况。 根据各菌株培养平板计数(CFU)结果,对SH-08及SH-07YH菌液,以每1h为间隔,按照倍比稀释法进行CFU计数及OD600测定,绘制两菌株生长曲线,比较细菌生长情况。在菌液OD600为0.4时(前对数期),收集菌株的表达上清。按照CFU值定量取SH-08及SH-07YH培养上清量(分别为50ml及76.5ml),并通过BCA技术进行蛋白定量。随后通过SDS-PAGE技术初步分析两菌株分泌蛋白表达图谱,评估后续定量蛋白组学实验的可行性。 首先通过胰酶分解上清蛋白,采用液质联用及串联质谱技术进行鉴定研究(ThermoQuest),随后经电喷雾方法,按照质荷比为400至2000范围进行全扫描,经SEQUEST软件分析,将肽段信息与SWISSPORT数据库中所有的链球菌种信息进行匹配。运用DeCyderMS软件将肽段质谱信息转化为类似双向电泳图形式,评价试验结果质量。基于定量比较蛋白组学的结果,在强毒株SH-08中特异性和高表达的蛋白用PCR和RT-PCR方法进行验证。 采用在线免费软件SignaIP2.0.B2(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP-2.01)进行目的蛋白信号肽预测分析,含有信号肽蛋白通过PSORTI(http://psort.nibb.ac.jp/)软件进一步分析目的蛋白的细胞定位。 选择在强毒株SH-08及弱毒株SH-07YH中共表达,且在强毒株SH-08中表达上调的蛋白,将其定量蛋白数据及定量PCR数据进行统计线型回归分析(SPSS16.0),确定蛋白高表达与转录水平的相关性。 [结果]: (1)动物致病力实验,SPF巴马小型猪在感染强毒株SH-08后均出现急性败血症并死亡,而无毒株SH-07YH感染后只有轻微的发热现象。斑马鱼(LD50)结果表明菌株SH-08的毒力远高于SH-07YH,明确了两株细菌的致病力,为接下来的研究奠定了基础。 (2)PCR方法扩增与毒力相关基因,表明SH-08与背景已知的强毒株ZY05719所含的主要毒力基因一致,相比而言,无毒株SH-07YH仅缺失了毒力基因fbps,而其他大部分毒力基因都存在,推测毒力因子缺失并非是造成致病力差异的关键原因。 (3)SDS-PAGE电泳鉴定SH-08与SH-07YH上清蛋白表达基本一致,但SH-08菌株存在更多的蛋白条带,部分蛋白条带表达量相比SH-07YH显著上调。结果证实后续定量蛋白组学实验具有可行性。 (4)本研究通过基于非标定量蛋白组学方法,结合DecydeMS软件进行猪链球菌2型强毒株SH-08及弱毒株SH-07YH分泌蛋白进行定量研究,结果证实了相比弱毒株SH-07YH,强毒株SH-08含有11个高表达分泌蛋白,29个特异性分泌蛋白。推测这些差异表达的蛋白可能与菌株毒力相关,为猪链球菌2型的毒力因子研究奠定了基础,为后续致病机制研究提供借鉴。 [结论]: (1)应用野生型斑马鱼作为动物模型,比较了SS2菌株ZY05719、SH-07YH和SH-08之间的LD50。其中ZY05719株LD50值最低,其次为SH-08株,SH-07YH株LD50值则最高。表明菌株SH-08的毒力远高于SH-07YH。 (2)本研究通过基于非标定量蛋白组学方法,结合DecydeMS软件和生物信息学的方法,鉴定猪链球菌2型强毒株SH-08及无毒株SH-07YH分泌蛋白进行定量研究,结果证实了相比无毒株SH-07YH,强毒株SH-08含有11个高表达分泌蛋白,29个特异性分泌蛋白。