两栖动物新型孔道形成毒素类似蛋白ALPs的生物学功能研究

基本信息
批准号:31572268
项目类别:面上项目
资助金额:66.00
负责人:张云
学科分类:
依托单位:中国科学院昆明动物研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:向阳,曾琳,郭小龙,张悦,张玉衍,刘龙,王齐权
关键词:
微生物感染生物学功能孔道形成毒素类似蛋白产气单胞菌溶素两栖动物
结项摘要

Pore-forming toxins (PFTs) are the most common virulence factors produced by bacteria, especially many pathogenic bacteria. PFTs function to perforate membranes of host cells, predominantly the plasma membrane but also intracellular organelle membranes. Aerolysin is produced by Aeromonas species. The distribution of aerolysin-like proteins (ALPs) was subsequently extended from bacteria to vertebrates, based on the analysis of conserved motifs named aerolysin-like domain. Some creative findings were obtained from our previous study: βγ-CAT,a naturally existing 72 kDa complex of aerolysin-like protein (Bm-ALP1) and trefoil factor(TFF), was identified from frog Bombina maxima skin secretions. The C-ternal of Bm-ALP1 possess an aerolysin-like domain, so it is an novel ALP from amphibians and this is first report about ALP in the form of complex. In the subsequent functional analysis, we also acquired some fascinating and interesting results, differd with the classical PFTs, βγ-CAT could stimulate innate immune responses and protect the host against pathogen invasion (PNAS. 2014.cover story). Moreover, another aerolysin-like proteins, named Bm-ALP2 and Bm-ALP3, as the homolog of Bm-APL1, were also isolated and purified from Bombina maxima in our previous study. However, the molecular forms and functions of these two proteins were not clear. In our present study, we aimed at: 1) elucidate the molecular forms of Bm-ALP2 and TFF complex, the biological functions, especially the regulation of innate immunity of Bm-ALP2. Moreover, according to study compared with Bm-ALP1, revealed the functional similarity and diversity with Bm-ALP1; 2) study the biological functions of Bm-ALP3, especially the possible regulatory and inhibitory function to Bm-ALP1 or Bm-ALP2 after Bm-ALP3 with Bm-ALP1 or Bm-ALP2 formed complex. This project will provide some scientific evidence and clues for revealing the biological functions and novel innate immune regulatory strategies of novel pore-forming toxin aerolysin-like proteins from vertebrates.

孔道形成毒素是致病菌产生的重要毒力因子, 如产气单胞菌溶素aerolysin。目前发现细菌 aerolysin类似蛋白(ALPs)也广泛表达于脊椎动物中,但其生物学功能未知。我们前期在两栖动物大蹼铃蟾(Bombina maxima)中发现了第一个宿主分泌的ALP(Bm-ALP1)与三叶因子(TFF)复合物βγ-CAT,其具有刺激天然免疫保护宿主抵御微生物感染的重要功能(PNAS,2014,封面故事);前期也揭示了Bm-ALP1同源蛋白Bm-ALP2和单结构域Bm-ALP3的存在。本项研究旨在,1)阐明Bm-ALP2与TFF形成复合物的分子形式,在激活和调节天然免疫中的功能,并与Bm-ALP1比较研究,揭示它们功能的共性和差异性;2)研究Bm-ALP3与Bm-ALP1或Bm-ALP2结合并抑制和调节后两者的功能。项目为揭示脊椎动物ALP蛋白的生物学功能和天然免疫调节新策略提供线索和科学依据。

项目摘要

Aerolysin孔道形成毒素类似蛋白(ALPs)广泛表达于脊椎动物中,但其生物学功能未知。我们前期在两栖动物大蹼铃蟾(B. maxima)中发现第一个宿主.ALP(BmALP1)与三叶因子(TFF)复合物βγ-CAT,具有刺激天然免疫保护宿主抵御微生物感染的重要功能;前期也揭示了大蹼铃蟾中BmALP1同源蛋白BmALP2和BmALP3的存在,然而其生物学功能未知。因此,本项目要解决的关键科学问题是两栖动物新型孔道形成毒素类似蛋白ALPs(BmALP1, BmALP2和BmALP3)的生物学功能及机制。. 针对以上科学问题,本项目开展以下3个主要研究内容:(1)、BmALP1,BmALP2和BmALP3的分子存在形式鉴定;(2)、BmALP2、BmALP3的生物学功能及与BmALP1功能比较分析;(3)、BmALP3对BmALP1和BmALP2功能的调节抑制作用研究。. 项目按计划执行,进展顺利。分子存在形式鉴定发现BmALP1和BmALP2都是以βγ晶状体蛋白结构域和孔道形成结构域共同组成的融合蛋白形式存在,而BmALP3则是仅由孔道形成结构域组成。生物学功能研究发现BmALP1和TFF复合物βγ-CAT可以内吞入胞并调节内吞溶酶体的pH,从而促进包含胞内菌的内吞囊泡的外排,最终发挥抵御胞内细菌感染的效应(J Infec Dis,2017,215:1753-1763);进一步的功能研究发现βγ-CAT可促进组织修复(FASEB J, 2019,33:782-795);βγ-CAT内吞入胞的机制研究发现细胞表面的酸性糖鞘脂可介导其内吞入胞并参与调控了内吞溶酶体的功能(Commun Biol, 2019, 2:59);新近研究发现BmALP3在氧化条件下可以抑制βγ-CAT的活性进而发挥负调控作用。综上,该项目的开展为揭示脊椎动物来源的 ALP 家族蛋白与 TFF 相互作用, ALP 家族蛋白之间相互作用,生物学功能及调节机制奠定基础。. 目前已发表标注该基金资助SCI期刊论文9篇,发表于Mol Cell Proteomics,J Infect Dis,FASEB J及Commun Biol等专业期刊。该项目的主要成果之一——“云南有毒动物新型肽类毒素发现与功能解析”已获得2018年云南省自然科学二等奖。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022

张云的其他基金

批准号:81773276
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51275256
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41005074
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61471348
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:30170825
批准年份:2001
资助金额:17.50
项目类别:面上项目
批准号:39740001
批准年份:1997
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:39970653
批准年份:1999
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:41807489
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872226
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81572991
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30170195
批准年份:2001
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:61262043
批准年份:2012
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30900301
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81473036
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:41877216
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21304040
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81273146
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31400699
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41572250
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61201308
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30471491
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:40772168
批准年份:2007
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:51577130
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21905187
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773499
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30570359
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11704007
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21365009
批准年份:2013
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51207104
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51105152
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41376178
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:30870304
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81703624
批准年份:2017
资助金额:20.10
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670153
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51478412
批准年份:2014
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:11904334
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81272527
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30771861
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:21105017
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81774168
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:61871372
批准年份:2018
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:31270835
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51675199
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30772543
批准年份:2007
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:81900721
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30630014
批准年份:2006
资助金额:145.00
项目类别:重点项目
批准号:21874032
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:41504119
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61403162
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51902268
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61102088
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31072132
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:30973482
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:81072343
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

水母毒素细胞毒性组分的纯化鉴定及其形成穿膜孔道的特征与整体生物学效应

批准号:41506178
批准年份:2015
负责人:王蓓蕾
学科分类:D0604
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
2

孔道形成蛋白调控细胞外囊泡分泌的功能和机制

批准号:31872226
批准年份:2018
负责人:张云
学科分类:C0403
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

具有可插膜结构的新型钙调素类似蛋白的结构与功能研究

批准号:39970156
批准年份:1999
负责人:董爱武
学科分类:C0505
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
4

两栖动物肽类毒素分子结构与功能多样性及环境适应机制

批准号:30630014
批准年份:2006
负责人:张云
学科分类:C0405
资助金额:145.00
项目类别:重点项目