本文關鍵詞： 鉤端螺旋體 基因組學 表面暴露蛋白質(zhì)組 毒力因子 硫醇過氧化物酶　出處：《上海交通大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：鉤端螺旋體病是由致病性鉤端螺旋體引起的一種全球范圍內(nèi)的人獸共患病,感染鉤端螺旋體可引起黃疸、發(fā)熱、出血以及急性的多器官衰竭等危害,其嚴重威脅著人類的健康,與此同時也對畜牧業(yè)造成了極大的損失。由于鉤體特殊的進化地位以及有效遺傳操作系統(tǒng)的缺乏,人們對于鉤體及鉤體病的研究進展一直十分緩慢,鉤體的主要致病因子及致病機制仍不明確,亦缺乏相應的診斷及疫苗靶標。直到2003年第一株鉤體全基因組測序數(shù)據(jù)的報道,基于全基因組測序技術的相應研究不斷為人們對于鉤體生理、代謝以及致病機制的研究和認識提供新的方法和視野。本論文基于對我國致病性鉤體主要血清群代表株的基因組測序研究,初步探討了鉤體不同血清群泛基因組的組成,并以核心基因組為基礎進一步分析了這些血清群間的進化關系。另外,通過454焦磷酸測序并結合Sanger測序技術,完成了我國鉤體疫苗株56610(401)株的全基因組測序研究,鑒定出了其染色體外環(huán)狀質(zhì)粒的存在以及特異的O抗原編碼區(qū)域。結合課題組已經(jīng)完成全基因組測序的另一株鉤體疫苗菌株56603(Gui44)株以及國際上已公布的6株鉤體(4株強毒及2株腐生型鉤體)全基因組測序數(shù)據(jù),我們也對8株不同毒力的鉤體全基因組進行了比較分析。通過對致病性菌株特有基因的篩選,預測到20個潛在的核心毒力編碼基因。在全基因組測序的基礎上,我們完成了問號鉤體56601株、56603(Gui44)株及56610(401)株的表面暴露蛋白質(zhì)組質(zhì)譜鑒定,結合優(yōu)化的表面暴露蛋白預測策略共篩選的81個核心表面暴露蛋白、61個非必需表面暴露蛋白以及122個特異表面暴露蛋白。另外,我們在分泌蛋白質(zhì)組內(nèi)篩選到一個保守存在的蛋白-硫醇過氧化物酶。通過實驗證實,由基因LA0862編碼的鉤體硫醇過氧化物酶可以通過非典型的分泌途徑分泌到胞外,在鉤體與宿主相互作用的過程中,保護鉤體免受外源過氧化物壓力的威脅。重組表達的鉤體硫醇過氧化物酶刺激產(chǎn)生的抗體與致病性鉤體具有較好的交叉免疫反應,鉤體硫醇過氧化物酶和鉤體免疫的動物血清也可以發(fā)生反應,這說明LA0862可以做為鉤體的疫苗及診斷的靶點。
[Abstract]:Leptospirosis is a worldwide zoonosis caused by pathogenic leptospirosis. Infection with leptospirosis can cause jaundice, fever, bleeding and acute multiple organ failure. At the same time, it has caused great losses to animal husbandry. Due to the special evolutionary status of leptospirosis and the lack of effective genetic operating system, the progress of research on leptospirosis and leptospirosis has been very slow. The main pathogenic factors and pathogenetic mechanism of Leptospira were still unclear, and the corresponding diagnosis and vaccine target were lacking. Until 2003, the first Leptospira genome sequencing data were reported. The corresponding research based on the whole genome sequencing technology has been used for the study of Leptospira physiology. The study and understanding of metabolism and pathogenesis provide a new method and perspective. Based on the genome sequencing of the main serogroup representative strains of leptospira in China, the composition of pangenome of different serogroups of Leptospira was preliminarily discussed. Based on the core genomes, the evolutionary relationships among these serogroups were further analyzed. In addition, the whole genome sequencing of Chinese leptospirosis vaccine strain 56610 / 401 was completed by 454 pyrosequencing and Sanger sequencing. The exocyclic plasmids and the specific O antigen coding region were identified. Another Leptospira vaccine strain 56603 Gui44, which has been sequenced by our research group, and 6 Leptospira Leptospira strains published internationally, have been identified. Complete genome sequencing data of two strains of saprophytic leptospirosis. We also compared and analyzed the whole genome of eight different virulence leptospira strains. By screening the specific genes of pathogenic strains, we predicted 20 potential core virulence coding genes. We have completed the surface exposure proteome mass spectrometry identification of 56601 strains of Leptospira interrogans, 56603, Gui44, and 5661010401. A total of 81 core surface exposure proteins, 61 non-essential surface exposure proteins and 122 specific surface exposure proteins were screened in combination with the optimized surface exposure protein prediction strategy. We screened a conserved protein-mercaptoperoxidase (mercapto peroxidase) from the secretory proteome. It was proved by experiments that the leptospirase encoded by the gene LA0862 can be secreted to the extracellular via atypical secretory pathway. During the interaction between Leptospira and host, Leptospira was protected from the threat of exogenous peroxidase. The antibody produced by recombinant Leptospira mercaptoperoxidase stimulated by Leptospira had a good cross-immune response to pathogenic Leptospira. Leptospira mercaptoperoxidase and Leptospira immunized animal serum can also react, which suggests that LA0862 can be used as a vaccine and a diagnostic target for leptospirosis.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R514.4

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本文編號：1499330