论文部分内容阅读
鸡球虫病是由艾美耳属(Eimeria)球虫感染引起的一种肠道疾病,该病给全世界家禽业造成严重的经济损失。当前防治球虫病的主要方法是抗球虫药和疫苗的使用,但由于抗球虫药物耐药性的产生和疫苗生产成本高等问题,因此,需要制定新的控制策略。子孢子和裂殖子入侵宿主细胞是球虫建立感染的关键,阻断虫体入侵是防治球虫病的有效方法。顶膜抗原(Apical membrane antigens,AMAs)是顶复门原虫中一类高度保守的微线蛋白,在虫体入侵宿主细胞过程中发挥重要的功能。近年来研究发现,柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella,Et)具有4个AMA同源分子(AMA1-4)。在前期研究中,我们发现柔嫩艾美耳球虫AMA1(EtAMA1)(ToxoDB登录号:ETH00007745)是子孢子入侵宿主的关键蛋白,能与柔嫩艾美耳球虫保守的假想蛋白(Hypothetical proein,conserved,EtCHP317)、棒状体颈部蛋白2(Rhoptry Neck Protein 2,EtRON2)发生互作,但具体机制尚不明确。本研究拟在此基础上,对EtAMA1的特性与功能做进一步的研究,同时,对EtAMA1的2个同源分子——EtAMA2(ETH000048600)和Et AMA3(ETH00017730)的特性和功能进行了初步研究,为阐明AMAs蛋白在球虫入侵过程中的功能与作用机制奠定基础。1.柔嫩艾美耳球虫顶膜抗原1特性与功能的进一步研究利用分泌试验、间接免疫荧光共定位、入侵试验以及iTRAQ分析等方法对柔嫩艾美耳球虫顶膜抗原1相关特性和功能做进一步的研究。结果显示,该蛋白是由微线体分泌的且受温度和胎牛血清(FCS)的调控。EtAMA1、EtCHP317和EtRON2三种蛋白在虫体中的分布基本相同。EtAMA1、EtCHP317和EtRON2抗体处理组的子孢子入侵抑制率分别为40.9%、33.1%、41.1%。而将EtAMA1与EtCHP317抗体、EtAMA1与抗EtRON2抗体以1:1比例混合后再处理子孢子,入侵抑制率仅为21%、21.3%。将重组质粒pcDNA3.1-(+)-flag-EtAMA1转染DF-1细胞后,入侵率显著高于空白对照组。iTRAQ共鉴定到163个差异蛋白,其中上调蛋白91个、下调蛋白72个。研究结果为阐明EtAMA1在球虫入侵宿主细胞中发挥重要作用的分子机制奠定基础。2.柔嫩艾美耳球虫顶膜抗原2特性与功能初步分析利用间接免疫荧光试验、入侵抑制试验、实时荧光定量PCR、Western blotting以及分泌试验等方法研究了柔嫩艾美耳球虫顶膜抗原2(EtAMA2)的分子特性与功能。结果发现EtAMA2是一种I型内在膜蛋白(type I integral membrane protein),具一个跨膜区和信号肽。Et AMA2与其他EtAMAs相比,在结构域DI和DII中半胱氨酸残基的数量相同(10个),在DIII中具有与EtAMA1相同的半胱氨酸残基数量(6个),其中5个位置相同,1个不同。EtAMA2在子孢子和第二代裂殖子中的转录水平明显高于未孢子化卵囊和孢子化卵囊,但蛋白仅在第二代裂殖子中被检测到;在游离的子孢子和第二代裂殖子中主要分布在胞质,在胞内的子孢子中主要分布在顶端。EtAMA2是一种微线体分泌蛋白,其分泌受到温度的调控。抗EtAMA2特异性抗体对子孢子入侵细胞没有明显抑制作用;将EtAMA2转染至DF-1细胞后,子孢子入侵率与空白对照组没有显著性差异。对第二代裂殖子入侵宿主细胞进行了筛选,结果发现其可入侵CEF和MDCK细胞。研究结果表明,EtAMA2是一种裂殖子阶段调控表达蛋白,对子孢子入侵宿主细胞无显著性影响,其在裂殖子中功能有待进一步研究。3.柔嫩艾美耳球虫顶膜抗原3特性与功能初步分析利用间接免疫荧光试验、入侵抑制试验、实时荧光定量PCR、Western blotting以及分泌试验等方法研究了柔嫩艾美耳球虫顶膜抗原3(EtAMA3)的分子特性与功能。结果发现EtAMA3是一种I型内在膜蛋白,具一个跨膜区和信号肽,与其他EtAMAs具有24.31%-38.45%的同源性。EtAMA3与其他EtAMAs相比,在结构域DI和DII中半胱氨酸残基的数量相同(10个),但在DIII中缺乏6个在EtAMA1中具有的半胱氨酸残基。EtAMA3在子孢子阶段转录水平最高,在未孢子化卵囊和第二代裂殖子阶段转录水平最低;蛋白只在孢子化卵囊和子孢子中被检测到;EtAMA3在游离的子孢子中主要分布在胞质,在胞内的子孢子中主要分布在顶端。EtAMA3是一种微线体分泌蛋白,其分泌受到FCS的调控。抗EtAMA3特异性抗体在浓度为300μg/mL时对子孢子入侵细胞有明显抑制作用;将EtAMA3转染至DF-1细胞后,子孢子入侵率与空白对照组相比没有显著性差异。研究结果表明,EtAMA3是一种子孢子阶段调控表达蛋白,在子孢子入侵宿主细胞中发挥重要的作用。