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研究人员发现家蚕黑胸病分子机制,科学家首次

时间:2019-08-15 22:19来源:科学研究
近日,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室家蚕微孢子虫研究团队与美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院的相关团队合作,发现了微孢子虫极管侵染的机制。这是百年来微孢子虫研究

近日,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室家蚕微孢子虫研究团队与美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院的相关团队合作,发现了微孢子虫极管侵染的机制。这是百年来微孢子虫研究领域首次针对极管蛋白受体的原创性研究,对最终解析微孢子虫的侵染机制有重要作用。相关成果在线发表于《科学公共图书馆—病原体》。

近日,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室家蚕微孢子虫研究团队与美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院的相关研究团队合作,发现了微孢子虫极管侵染的机制。这是百年来微孢子虫研究领域首次针对极管蛋白受体的原创性研究,对最终解析微孢子虫的侵染机制有重要作用。

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新豪天地登录网址 ,黑胸败血病是养蚕业重大病害,在高温多湿条件下易发,每年都会给蚕农造成不小的损失。围绕该问题,西南大学家蚕基因组学国家重点实验室主任夏庆友团队阐明了家蚕黑胸败血芽孢杆菌致病的分子机制。日前,《科学公共图书馆—病原体》在线发表了该论文。

微孢子虫是一类可以侵染家蚕、鱼类以及人类的病原体,会对养蚕业、渔业以及畜牧业造成重大损失,并对人类健康构成威胁。

据了解,微孢子虫是一类可以侵染家蚕、鱼类以及人类的病原体,会对养蚕业、渔业以及畜牧业造成重大的经济损失,并对人类的健康构成严重威胁,而对于其侵染机制的研究,则一直是微孢子研究领域的空白。

微孢子虫真菌感染可导致多种人畜共患病,但此前全球对其感染机制并不明确。5月30日,记者从西南大学获悉,该校家蚕基因组生物学国家重点实验室与美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院合作,在全球首次发现微孢子虫侵染过程中的相关蛋白。这一发现,为今后治疗相关病害提供了依据和方法。目前,该科研成果的相关论文已在国际权威期刊《PLoS病原体》在线发表。

该研究详述了革兰氏阳性细菌—黑胸败血芽孢杆菌分泌的致病毒素与宿主GRK2相作用,调控其所介导的GPCR受体的脱敏作用,进而影响下游第二信使信号转导途径,导致宿主死亡的新机制。这是病原微生物与鳞翅目昆虫相互作用的一种新模式。

该论文详述了微孢子虫极管蛋白4的鉴定及其与宿主表面受体蛋白——转铁蛋白受体1的相互作用,提出微孢子虫的极管借助宿主TfR-1受体介导的内吞作用侵染宿主细胞的分子机制,将有助于为治疗家蚕、鱼类及人类相关病害找到方法。

日前,以西南大学博士研究生韩冰为论文第一作者,西南大学教授周泽扬以及阿尔伯特·爱因斯坦医学院教授路易斯·韦斯为共同通讯作者的原创性研究论文《微孢子虫极管蛋白 4 在侵染宿主细胞过程中的作用研究》,在国际病原学权威期刊《PLoS 病原体》在线发表。

形状椭圆、体积极小的微孢子虫,是一种广泛存在、寄生于细胞内部的真菌,其种类有1400多种。由微孢子虫感染导致的病情非常常见,昆虫、牲畜和鱼类等被感染后会逐渐衰弱,然后死亡。其对人类的感染可引起肠炎、上呼吸道感染、脑炎等,对艾滋病人等免疫系统有缺陷的人群,危害更大。

该研究团队利用家蚕—黑胸败血芽胞杆菌作为模式研究宿主—病原相互作用,不但完成了黑胸败血芽孢杆菌全基因组图谱,揭示了宿主全基因组水平的免疫应答特征,而且重点围绕毒素蛋白及其与受体蛋白相互作用机制开展工作,奠定了本研究取得突破的基础。

该论文详述了微孢子虫极管蛋白 4的鉴定及其与宿主表面受体蛋白——转铁蛋白受体 1的相互作用,提出微孢子虫的极管借助宿主 TfR- 1 受体介导的内吞作用侵染宿主细胞的分子机制,将为疗治家蚕、鱼类及人类相关病害找到方法。

“蚕桑业的微粒子病就是由微孢子虫感染引起。”该论文的第一作者、西南大学微生物学博士韩冰告诉记者,由于微孢子虫感染性很强,在19世纪,“胡椒病”几乎摧毁法国等欧洲国家的蚕桑业。到目前,“胡椒病”仍是困扰蚕桑业的一大难题。

研究还发现,家蚕黑胸败血芽孢杆菌产生的这种毒素,在害虫防治方面也有重要价值。该小组评估了新发现毒素对棉铃虫的作用,发现无论是普通的棉铃虫,还是具有Bt抗性的棉铃虫,新的毒素都能很好杀灭。

因此,解开微孢子虫感染之谜,一直是全世界相关科学家重点研究的领域。西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室周泽扬教授带领的微孢子虫团队,率先在世界上完成了家蚕微孢子虫基因组的分析工作,并于2014年与美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院合作,开展对微孢子虫侵染机制相关课题的研究。

“大多数微孢子虫在进攻时,都会借助其自身特有的一种管状侵染结构——极管。”韩冰告诉记者,通过实验分析,中美微孢子虫团队发现了极管上的第4种蛋白成分(此前国际上的研究已分析出极管上的3种蛋白成分),将其命名为“极管蛋白4”,并进一步找到被进攻细胞体内和极管蛋白4互相作用的一个受体蛋白。

实验证明,在微孢子虫入侵时,极管就像孢子长出的“输液管”,极管蛋白4则类似“针头”,其搭载上受体蛋白这辆“顺风车”进入细胞,将微孢子虫的遗传物质运输到细胞内,从而完成进攻。

“这是全球百余年来首次发现微孢子虫侵染过程中的相关蛋白。”周泽扬教授表示,此前全球对于微孢子虫的侵染机制并不明确,而在确定极管蛋白4这个“靶标”后,可对极管蛋白4和相关受体之间的相互作用进行干扰,从而为治疗家蚕、鱼类及人类相关病害提供依据和方法。

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