【摘 要】
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牛支原体是牛重要的病原体之一,可引起牛的多种感染,包括肺炎、关节炎、中耳炎、乳腺炎、角膜结膜炎、生殖器疾病和各种临床相关疾病,造成了重大的经济损失。其发病机制认识不足对其早期诊断和有效疫苗的研制提出了挑战。由于分泌蛋白在细菌发病机制中具有重要的作用,因此本研究旨在系统地揭示牛支原体分泌组及其在致病力中的潜在作用。我们结合基因组预测和蛋白质组学验证开展研究。利用生物信息学工具,共预测出246个牛支原
【基金项目】
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National Natural Science Foundation of International (Regional) Cooperation Projects (# 31661143015,31272587); Chinese Agricultural Research System (Beef/yaks) (#CARS-37);
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牛支原体是牛重要的病原体之一,可引起牛的多种感染,包括肺炎、关节炎、中耳炎、乳腺炎、角膜结膜炎、生殖器疾病和各种临床相关疾病,造成了重大的经济损失。其发病机制认识不足对其早期诊断和有效疫苗的研制提出了挑战。由于分泌蛋白在细菌发病机制中具有重要的作用,因此本研究旨在系统地揭示牛支原体分泌组及其在致病力中的潜在作用。我们结合基因组预测和蛋白质组学验证开展研究。利用生物信息学工具,共预测出246个牛支原体分泌蛋白。其中14个蛋白属于经典通路,154个蛋白属于非经典通路,78个蛋白属于经典和非经典通路。接着采用双向凝胶电泳(2-DE)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术,共检测到169个蛋白。其中60个蛋白属于先前被预测的分泌蛋白,包括3个经典通路蛋白,43个非经典通路蛋白,14个经典和非经典通路蛋白。亚细胞定位预测显示,8.3%(5/60)位于细胞膜,5.0%(3/60)位于胞外区,31.6%(19/60)位于胞浆,55.0%(33/60)位置未知。对这60种分泌蛋白进行KEGG富集了GO和蛋白质相互作用分析。利用VFDB数据库进行毒力相关因子分析,其中8个蛋白(Mbov P0038、Mbov P0338、Mbov P0341、Mbov P0520、Mbov P0581、Mbov P0674、Mbov P0693、Mbov P0845)被预测为的毒力相关因子。进一步克隆了Mbov P0581(ABC转运体蛋白)和Mbov P0674(脂蛋白)基因,依据大肠杆菌密码子偏爱性进行基因突变后,在大肠杆菌中表达和纯化了完整的r Mbov P0581(ABC转运体蛋白)和r Mbov P0674(脂蛋白)重组蛋白。利用实验感染牛支原体的牛阳性血清进行Western blot分析,证实了这两种蛋白均是强免疫原性蛋白,然而只检测到Mbov P0581是分泌蛋白。研究了Mbov P0581与EBL细胞的粘附性,结果发现Mbov P0581是一种黏附素。综上所述,本研究首次采用基因组生物信息学预测和蛋白质组学相结合的方法确定牛支原体至少有60个分泌蛋白,其中8个蛋白预测为毒力相关蛋白,证实Mbov P0581为分泌蛋白和免疫原性蛋白,同时是牛支体对EBL细胞的黏附素。研究结果为阐明牛支原体发病机制、寻找诊断和疫苗生物靶标提供了理论依据。
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