LysM结构蛋白促进猪链球菌在小鼠体内存活途径及其免疫保护评价开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

猪链球菌（streptococcus suis）是一种革兰氏阳性菌，在全世界广泛分布，可以引起猪的急性败血症、脑膜炎、关节炎及急性死亡，也可导致生猪从业人员感染和死亡，是一种人畜共患病原。猪链球菌一般分为33个血清型，除猪链球菌2型（ss2）外， 猪链球菌9型（ss9）也是一个重要致病血清型，从许多国家的病猪中被分离到。与ss2相比较而言，ss9毒力因子的研究很少。

lysm结构是细菌表面蛋白中常见的基序之一，一些含有lysm结构的蛋白与细菌的致病性有关，如葡萄球菌igg结合蛋白、单增李斯特菌的p60蛋白以及大肠杆菌的紧密黏附素等。指导老师前期研究发现：猪链球菌9型lysm结构蛋白（lysm）促进细菌在小鼠及猪血液中存活，缺失株对斑马鱼毒力显著降低；且小鼠血液体内转录组分析显示，与感染野生株gz0565的小鼠白细胞相比，感染缺失株Δss9-lysm的小鼠白细胞中有65个基因上调，其中20%（13/65）编码铁结合蛋白，15.4%（10/65）基因与氧转运和氧结合有关。游离铁是细菌与宿主互相争夺的资源，细菌可通过多种机制促使宿主释放游离铁，从而促进细菌在宿主体内存活；而宿主则尽可能螯合游离铁，抑制细菌在体内存活。因此，体内转录组结果提示：野生株gz0565通过lysm下调铁结合蛋白相关基因，有利于释放更多游离铁供细菌在体内增殖所需；同时，氧转运和氧结合基因表达下调，有利于组织脏器形成缺氧环境，而缺氧又可促进铁的释放。同时，将lysm氨基酸序列比对后发现，该蛋白在猪链球菌不同血清型间序列存在差异，而且与无乳链球菌的免疫原性蛋白sip具有41.2%的同源性。

因此，本课题通过检测野生株与Δss9-lysm攻毒后小鼠血清中游离铁离子浓度，分析lysm是否可引起宿主血清中游离铁离子浓度变化，进一步验证lysm通过影响游离铁促进细菌在体内增殖；比对lysm氨基酸序列在不同毒株与血清型中差异，以期发现lysm氨基酸序列与猪链球菌毒力及血清型之间的相关性；进行小鼠免疫保护试验，探讨lysm作为保护性抗原的可能，为亚单位疫苗的研制提供参考。上述研究结果为进一步阐明lysm功能及防控该类疫病奠定基础。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

1 发现lysm氨基酸序列与猪链球菌毒力及血清型之间的相关性；

2 探究lysm结构蛋白对小鼠血清铁离子含量的影响；

3. 研究的方法与方案

研究方法

1 lysm序列在链球菌属及其他细菌中同源性分析

1.1获得各菌种氨基酸序列

4. 研究创新点

通过检测野生株与ΔSS9-LysM攻毒后小鼠血清中游离铁离子浓度，分析LysM是否可引起宿主血清中游离铁离子浓度变化，进一步解释LysM通过影响游离铁促进细菌在体内增殖提供依据。

5. 研究计划与进展

2015年3月初至2015年3月中旬：lysm序列在猪链球菌及链球菌属中同源性分析；

2015年3月中旬至2015年5月中旬：小鼠免疫保护试验验证lysm是否对gz0565具有保护性；

2015年4月中旬至2015年5月上旬：小鼠试验检测lysm在细菌侵染宿主时对宿主血清中铁的浓度影响。