维氏气单胞菌tmRNA和Bvgs-RR介导的致病信号通路的作用机制研究

Aeromonas veronii is a kind of important pathogens which can cause the massive death of aquatic animal. Although it is hard to figure out the comprehensive understandings of pathogenic mechanism, some researches reveal that Type III Secretion system （T3SS）play a crucial role in the pathogenic process.Our preliminary work showed that both transfer-messenger RNA （tmRNA）and Bvgs-RR which represented as one of the two-component system regulons could regulate the expression of effector protein AexU of T3SS.Here we propose a pathogenicity model that tmRNA and Bvgs-RR and AexU constitute a pathogenic signal pathway. By gene overexpression, RNA and regulation region interactions, the regulation pattern between tmRNA and Bvgs-RR would be characterized.These results would facilitate to enrich the thory of tmRNA expression and regulation, and uncover the pathogenic molecular mechanism of Aeromonas veronii, and are also helpful to seek for the therapeutic targets for bacterial diseases.

维氏气单胞菌是水产养殖中危害极大的致病菌，其致病机理还不完全清楚，已发现III型分泌系统（T3SS）在致病中起重要作用。我们近期结果提示，转移信使RNA（tmRNA）和双组分调控系统（Bvgs-RR），对T3SS效应蛋白AexU均存在调控作用。在前期研究获得有利证据基础上，我们提出了一个新的致病作用模型，即tmRNA、Bvgs-RR、AexU可能构成一条致病信号通路。本研究拟采用基因过表达、RNA与调控区的相互作用分析等方法，证实tmRNA对Bvgs-RR的调控方式，明确它们在信号传递中的调控关系。这对于丰富tmRNA的表达调控理论有积极的意义，也为系统研究维氏气单胞菌的致病机制奠定基础，并为寻找细菌性疾病的治疗靶点提供技术支持。

长期以来，研究者认为，由tmRNA和SmpB共同介导的反式翻译，是拯救滞留核糖体的主要原因。细菌通过实施滞留核糖体的拯救，在缓减逆境细胞的压力状态、保持病原菌致病能力等多方面发挥作用。但很难解释的是，并非只有压力、致病相关基因才产生异常mRNA，才需要核糖体拯救，所以单从反式翻译所起的作用，很难解释其对压力、致病带来的影响。本项目采用基因融合、载体构建共表达、荧光测定、EMSA、RT-PCR等技术，探讨了tmRNA或SmpB独立对细菌双组份调节蛋白Bvgs-RR的调控。结果发现，①单独tmRNA转录不能调节Bvgs的表达，tmRNA要通过RNase P加工，才能发挥作用；②Bvgs的敲除或过表达，对tmRNA的转录水平，均没有明显改变或影响；③SmpB蛋白正调控双组份系统毒力传感蛋白Bvgs；④鉴定了SmpB调控Bvgs-RR的关键区域与作用位点；⑤证明了SmpB与BvgS启动子有相互作用；⑥证实SmpB在转录水平调控BvgS表达。所获结果首次提出了tmRNA和SmpB在细菌细胞中调节的新功能，更为合理的解释了tmRNA和SmpB在病原菌的压力耐受中的重要角色。. 本项目相关研究成果在国内核心以上刊物上正式发表论文3篇，其中包括SCI源刊物1 篇，还有 2 篇 SCI 论文尚在整理之中。同时，在项目执行期间，项目组成员参加国内外学术会议6人次，提交会议摘要 3篇，做口头报告 1 个、培养研究生2 名。研究成果达到合同书所拟定的在SCI源期刊发表论文 1-2 篇，培养硕士研究生2-3 名的预定目标。