MtrAB双组分系统调控双歧杆菌黏附性的机制研究

双歧杆菌是寄居于人体胃肠道最重要的生理性细菌，发挥营养、增强免疫、抗肿瘤等生理作用。目前双歧杆菌黏附于宿主胃肠道细胞的机制尚不清楚。课题前期研究中使用家兔肠培养模型筛选到体内、体外差异表达的蛋白BL0030和BL0031是MtrA-MtrB双组分信号转导系统的成员。我们发现BL0030和BL0031能够影响双歧杆菌对肠上皮细胞的黏附，而且BL0030和BL0031可以调控另外3个细胞壁相关蛋白的表达。本研究拟进一步通过黏附实验、EMSA等方法研究受调控的3个蛋白对双歧杆菌黏附性的影响及BL0030和BL0031调控这3个蛋白的分子机制；通过GST-pulldown等方法研究筛选BL0030和BL0031调控的新蛋白；探讨MtrA-MtrB双组分系统的调控机制，揭示其影响双歧杆菌在胃肠道中黏附的分子机制，建立新的黏附相关基因调控网络，为进一步开发以双歧杆菌为载体的食品级表达系统打下基础。

双歧杆菌是寄居于人体胃肠道最重要的生理性细菌，发挥营养、增强免疫、抗肿瘤等生理作用。目前双歧杆菌黏附于宿主胃肠道细胞的机制尚不清楚。课题前期研究中使用家兔肠培养模型筛选到体内、体外差异表达的蛋白BL0030和BL0031是MtrA-MtrB双组分信号转导系统的成员。本研究通过GST-pulldown技术发现BL0030和BL0031存在于同一个复合物中。通过黏附实验等方法发现受BL0030和BL0031调控的BL0603蛋白过表达后，双歧杆菌的黏附性增加，对痢疾杆菌、致病性大肠杆菌的抑制率升高。在体内环境中BL1152表达上调，过表达BL0030同样可以上调BL1152的表达，BL1152是信号分子AI-2合成酶，我们首次证明了双歧杆菌可以分泌信号分子AI-2，而信号分子AI-2对双歧杆菌的调控研究仍在进行中。在工作中发现不同糖处理后，双歧杆菌的黏附能力不同，我们进而探讨了双歧杆菌不同糖的处理后的蛋白表达谱变化，在研究中发现一些蛋白的表达显著上升，因此我们考察了不同糖处理后双歧杆菌表达的变化，GroEL、Eno、Tal、Pgm及BL0033发生了磷酸化修饰，ABC转运系统的BL0033在果糖提供碳源生长时表达显著上调，并与粘附相关，但遗憾的是我们没有发现BL0030和BL0031的表达变化。我们进一步研究了双歧杆菌与宿主相互作用后宿主相关蛋白的变化，我们发现MtrA-MtrB过表达的双歧杆菌与野生的双歧杆菌相比能进一步抑制宿主的雌激素相关受体a（ERRa）的表达。研究表明ERRa促进肿瘤生长，因而双歧杆菌可能通过抑制它的表达，抑制宿主肿瘤的发生。另外我们的研究发现ERRa促进炎症分子的产生，而抑制干扰素的产生，所以我们推测双歧杆菌可能通过抑制ERRa抑制宿主炎症的发生，并增加抗病毒功能。在该资金的资助下发表文章3篇，其中SCI收录1篇，核心期刊2篇，均标注受到本基金资助。培养博士生1名，硕士生3名，均已按期毕业。