假结核耶尔森氏菌Ahp系统的鉴定及表达调控机制的研究

ROS produced by host intestine could effectively resist pathogen invasion by damaging DNA, protein and lipids. NADH peroxidase (Ahp) is the primary scavenger of trace hydrogen peroxide in many bacteria. Our previous results showed that enteric pathogen Yersinia pseudotuberculosis lacked Ahp homologue. Based on that, this study aims to identify protein that possesses the function of Ahp, figure out its physiological role and regulation pattern in Y. pseudotuberculosis. This study will elucidate the function and regulatory mechanism of the atypical Ahp system, confirm the biological significance in environmental adaption and provide theoretical instructions for the treatment of associated bacterial infections.

宿主肠道产生的活性氧（ROS）能够直接损伤细菌DNA，蛋白质和脂类，有效抵抗病原菌侵犯。NADH过氧化物酶Ahp系统是细菌清除微量H2O2的重要蛋白。我们前期研究发现肠道致病菌假结核耶尔森氏菌（Yersinia pseudotuberculosis）缺少Ahp系统的同源蛋白。基于此，本项目拟开展三个方面的研究：1）鉴定Ahp的替代蛋白；2）揭示该替代蛋白的生物学功能；3）探究该替代蛋白的表达调控机制。此项研究将阐明Y. pseudotuberculosis非典型Ahp系统的功能及调控机制，揭示细菌对相似环境的不同适应方式，为相关细菌感染的防治提供理论基础。

宿主肠道产生的活性氧（ROS）能够直接损伤细菌DNA，蛋白质和脂类等生物大分子从而杀灭细菌，有效抵抗病原菌侵犯。NADH过氧化物酶Ahp系统是细菌清除微量H2O2的重要蛋白。我们前期研究发现肠道致病菌假结核耶尔森氏菌（Yersinia pseudotuberculosis）缺少Ahp系统的同源蛋白。基于此，本项目首先通过转录组分析以及同源比对等方法鉴定出AhpC的同源蛋白YPK_3267。构建相应突变株后发现在Y. pseudotuberculosis中AhpC与过氧化氢酶KatG共同负责微量H2O2的清除。胞内过量H2O2的降解主要依赖于过氧化氢酶KatE。这些酶的表达均受到氧化胁迫调控蛋白OxyR的正调控。此外，Y. pseudotuberculosis中AhpC不具备有机过氧化物的清除能力，其功能被硫醇过氧化物酶Tpx和谷胱甘肽过氧化物酶Gpx替代。其中Tpx的表达受OxyR正调控。本研究阐明Y. pseudotuberculosis非典型Ahp系统的功能及调控机制，揭示细菌对相似环境的不同适应方式，为相关细菌感染的防治提供理论基础。