本文關(guān)鍵詞：假結(jié)核耶爾森氏菌Ⅵ型分泌系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性機制研究　出處：《西北農(nóng)林科技大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：細菌在其生存周期和感染過程中,為應(yīng)對多變的極端環(huán)境和與外界環(huán)境的物質(zhì)交換,細菌進化出了七種不同類型的分泌系統(tǒng),即Ⅰ-Ⅶ型分泌系統(tǒng)。它們能特異地分泌相關(guān)作用底物和效應(yīng)蛋白,以介導特異的生物學功能來促進細菌的生長繁殖、環(huán)境適應(yīng)性和致病能力。Ⅵ型分泌系統(tǒng)(TypeⅥsecretion system,T6SS)是近些年才發(fā)現(xiàn)的一種分布廣泛、結(jié)構(gòu)復雜的新型分泌系統(tǒng)。在同一細菌中具有多套不同的T6SS,這意味著其可能具有多種不同的功能:T6SS參與了細菌與宿主的相互作用、細菌之間的競爭和細菌的環(huán)境適應(yīng)性等。其中T6SS對促進細菌的環(huán)境適應(yīng)性是T6SS領(lǐng)域非�；钴S的前沿研究新方向之一,揭示T6SS的環(huán)境適應(yīng)性新功能在工業(yè)微生物的發(fā)酵生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)微生物的環(huán)境釋放,病原微生物抵御宿主免疫系統(tǒng)攻擊等方面均具有重要意義。假結(jié)核耶爾森氏菌(Y.pseudotuberculosis),是一種重要的人畜共患病原菌,可引起人類疾病。其和鼠疫耶爾森氏菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌在進化和生理生化特征上有著極高的相似性。在假結(jié)核耶爾森氏菌中含有4套T6SS,預示著該菌中T6SS功能的多樣性。在前期的研究中發(fā)現(xiàn)其T6SS4具有環(huán)境適應(yīng)性功能,但還缺少適應(yīng)性機制的深入系統(tǒng)研究。本研究以假結(jié)核耶爾森氏菌為模式菌,以T6SS為主要研究對象,以期揭示細菌T6SS的環(huán)境適應(yīng)性功能及其調(diào)控機制。主要研究結(jié)果如下:1.發(fā)現(xiàn)了一個離子結(jié)合型T6SS效應(yīng)蛋白Yez P,其可結(jié)合鋅離子并促進細菌對鋅離子的獲得。在逆境環(huán)境中或感染宿主過程中,多種逆境脅迫產(chǎn)生的活性氧介導OxyR激活T6SS4表達,T6SS4分泌效應(yīng)蛋白YezP至細胞外。胞外YezP結(jié)合環(huán)境中鋅離子促進了細菌對鋅離子的獲得,鋅離子與鐵離子競爭抑制芬頓反應(yīng),減少高毒性的羥基自由基的生成,最終降低逆境脅迫下活性氧的細胞毒性,增加細菌的環(huán)境適應(yīng)性和致病能力。2.揭示了假結(jié)核耶爾森氏菌在逆境環(huán)境或感染宿主過程中,基于T6SS-YezP-HmuR-ZnuABC的梯度應(yīng)答機制:(1)在鋅離子充裕時,細菌即可通過自由擴散途徑獲得所需要的鋅離子;(2)在鋅離子缺乏但無氧化脅迫時,細菌ZnuABC系統(tǒng)表達,部分表達T6SS4和HmuR系統(tǒng),細菌主要通過ZnuABC途徑獲得所需要的鋅離子;(3)在鋅離子缺乏且氧化脅迫時,Znu ABC系統(tǒng)表達的同時也伴隨T6SS4和HmuR系統(tǒng)的高表達,高表達的T6SS4分泌效應(yīng)蛋白Yez P。分泌到胞外的效應(yīng)蛋白YezP結(jié)合鋅離子并協(xié)助外膜受體蛋白HmuR轉(zhuǎn)運鋅離子到周質(zhì)空間,最終鋅離子經(jīng)過ZnuABC系統(tǒng)進入胞內(nèi)發(fā)揮其環(huán)境適應(yīng)性功能。3.在總結(jié)現(xiàn)有T6SS4調(diào)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了兩個T6SS4的調(diào)控蛋白:ZntR可感受鋅離子濃度直接調(diào)控T6SS4表達,以維持胞內(nèi)鋅離子平衡,增強細菌的逆境適應(yīng)能力。HpaR響應(yīng)有機氧化脅迫,直接結(jié)合于T6SS4啟動子,促進基于T6SS4的細菌有機氧化適應(yīng)性。本研究豐富和完善了假結(jié)核耶爾森氏菌T6SS4的環(huán)境適應(yīng)性的交叉調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
[Abstract]:Bacteria have evolved seven different secretory systems in order to deal with the volatile extreme environment and material exchange with the external environment in the course of their life cycle and infection. Type 鈪，

本文編號：1375017