迟缓爱德华氏菌抑制补体旁路途径激活的机制研究

Edwardsiella tarda is a severe pathogen to a wide range of economically important fish species. Recently, we have found that E. tarda circumvents serum attack by inhibiting complement activation via the alternative pathway, and that heat-labile surface structures play an essential role in his inhibition. Based on these previous observations, we will study the mechanism of E. tarda to inhibit complement activation via the alternative pathway by using methods such as proteomics, gene knockout, overexpression, and RNAi. We will identify the surface proteins of E. tarda that play an important role in the inhibition of complement activation and examine the function of these proteins. We will also identify the host proteins that interact with E. tarda proteins and investigate the function of these host proteins. Our results will deepen our understanding of the virulence mechanism of E. tarda and provide a guidance for the prevention and control of edwardsiellasis in fish.

迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)是海水养殖鱼类的重要病原菌。申请人在前期研究中发现该菌通过抑制鱼类补体旁路途径的激活而逃避血清的杀伤作用，并且迟缓爱德华氏菌表面的热不稳定蛋白结构对其抗血清补体杀伤有重要的作用。本项目拟在此前期研究的基础上，利用蛋白质组学、基因敲除、过量表达和RNA干扰等方法，进一步研究迟缓爱德华氏菌抑制补体旁路途径激活的机制，包括筛选在抑制补体旁路途径激活中起重要作用的迟缓爱德华氏菌表面蛋白，阐明这些蛋白的功能；发现与补体激活抑制蛋白相互作用的宿主靶蛋白，并对靶蛋白的功能进行分析。本项目研究结果将加深我们对迟缓爱德华氏菌抑制补体激活机制的了解，并为鱼类迟缓爱德华氏菌病的防控提供理论指导。

在本项目中，围绕迟缓爱德华氏菌抑制补体旁路途径激活的机制，开展了迟缓爱德华氏菌血清诱导蛋白表达差异谱及宿主重要靶蛋白的研究工作。通过iTRAQ蛋白质组分析鉴定了鱼类病原菌迟缓爱德华氏菌参与血清耐受的蛋白。在鉴定的差异表达蛋白中，发现Sip2蛋白是一个新颖的血清诱导蛋白，在抗血清杀伤、细胞和组织感染和调节细菌内pH中发挥重要作用。在本项目研究过程中发现了硬骨鱼膜补体调控蛋白CsCD46能够与补体I因子（FI）结合，并依赖FI抑制补体的激活，细胞研究发现CsCD46表达在外周血淋巴细胞（PBL）表面，并且保护细胞免受自身补体的杀伤，进一步研究发现迟缓爱德华氏菌能够利用CsCD46作为受体进而感染宿主细胞。发现鱼类补体I因子的丝氨酸结构域（PoCFI-Tryp）能够通过降解C3b抑制血清补体的激活，PoCFI-Tryp对于迟缓爱德华氏菌表现出明显的结合能力并抑制细菌的生长。总的来说，在本项目中我们首次揭示了血清诱导的迟缓爱德华氏菌蛋白表达谱，阐述了新颖的血清诱导蛋白Sip2在抗血清杀伤和感染宿主中的重要作用，明确了迟缓爱德华氏菌宿主靶蛋白CsCD46和PoCFI-Tryp的功能。研究结果对我们深入研究迟缓爱德华氏菌抗鱼类血清补体杀伤的机制及开展经济鱼类病害免疫防控的研究具有重要的指导作用。