问号钩体保守外分泌蛋白LA_0505的致病功能及机制研究

Based on the recently identified extracelluar proteome of L.interrogans and a novel highly conserved extracellular protein - LA_0505, which was related to the pathogenesis of Leptospirosis. Therefore, in the present study, by combination of several experimental approaches including mass spectrometry, protein chip and molecular biology techniques, we focus on the pathogenic functions and mechanisms of LA_0505 as following: 1. Study the binding ability of LA_0505 to Ca2+, extracellular matrix (ECMs), FH and C4Bp.Furthermore, we continue to study whether the LA_0505 binding to Ca2+ could promote the binding ability of LA_0505 to ECMs, FH and C4Bp. 2. By analyzing the inflammatory cytokines (like TNFα et al.) stimulated by LA_0505 to monocytes-macrophages, we would like to characterize the TLRs influenced by LA_0505, and elucidate the inflammatory cytokines affected pathways. In a word, our study will deeply understand the pathogenic functions and mechanisms of LA_0505, and further elucidating key virulence factors and pathogenesis of Leptospirosis, and understanding the rule of occurrence and development of Leptospirosis.

本项目前期的问号钩体外分泌蛋白质组研究，在国际上鲜有报道。在此基础上，我们发现了问号钩体中新的高度保守的外分泌蛋白-LA_0505，与问号钩体的致病性存在一定联系。因此，我们拟通过质谱、蛋白芯片以及分子生物学等技术，对LA_0505的功能及致病机制进行深入地研究，主要包括：1. 研究LA_0505与Ca2+、细胞外基质（ECMs）、FH和C4Bp的体外结合作用，并进一步验证Ca2+是否能促进LA_0505与ECMs、FH和C4Bp的结合作用;2.系统性地分析LA_0505刺激单核-巨噬细胞产生的炎症因子（如TNFα等），鉴定LA_0505所作用的TLR受体，确证LA_0505刺激单核-巨噬细胞产生炎症因子的免疫通路。本研究为阐明问号钩体的致病因子及致病机制、加深对钩体病发生和发展规律的认识提供新的依据。

钩端螺旋体病是一种全球范围内流行的人兽共患病。问号钩体是钩端螺旋体病的主要病原体。研究问号钩体的致病因子及疫苗候选靶标对于预防和治疗钩端螺旋体病都有重要的意义。本项目针对问号钩体的保守表面暴露蛋白-Big结构域蛋白进行了深入研究。研究结果显示，在动物感染模型中，该蛋白在各个脏器中的表达量上调。并且，借助该蛋白与单核-巨噬细胞的相互作用研究，提示该蛋白可能通过与细胞表面TLR4受体结合，调控κB通路，刺激细胞产生TNFα，同时抑制IL10的表达。除此之外，本课题实施过程中，同时评估了该Big结构域蛋白及其他保守的问号钩体表面暴露蛋白对感染动物的保护性。最终发现，这些蛋白能够刺激宿主产生较高滴度的抗体，但是并不具有相应的保护性。提示这类蛋白能用于问号钩体的诊断，但不适合作为问号钩体的疫苗候选靶标。经过本课题的实施，我们初步阐明了问号钩体Big结构域蛋白的作用机制，并且评估了该蛋白及其他问号钩体保守表面暴露蛋白的动物保护性，为后续问号钩体致病机制及疫苗靶标的研究提供了一定的思路。