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鸭疫里默氏杆菌九型分泌系统(T9SS)分泌蛋白B739＿0093的功能鉴定

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微生物学报 2024年第7期 2407-2418页

作者：江茵罗睿心程安春刘马峰西南动物疫病防控技术教育部工程研究中心四川省动物疫病防控国际联合研究中心动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川农业大学动物医学院禽病防治研究中心

【目的】鸭疫里默氏杆菌是引起鸭浆膜炎的一种革兰氏阴性病原菌，该菌编码的九型分泌系统(type IX secretion system, T9SS)参与滑动、致病等过程。前期研究结果表明，鸭疫里默氏杆菌CH-1株B739＿0093基因在限铁培养条件明显上调。序列... 详细信息

【目的】鸭疫里默氏杆菌是引起鸭浆膜炎的一种革兰氏阴性病原菌，该菌编码的九型分泌系统(type IX secretion system, T9SS)参与滑动、致病等过程。前期研究结果表明，鸭疫里默氏杆菌CH-1株B739＿0093基因在限铁培养条件明显上调。序列分析表明，B739＿0093编码蛋白含有一个T9SS分泌蛋白保守的C端结构域，然而其具体功能未知。本研究旨在鉴定该基因编码蛋白是否被T9SS分泌，以及在该菌致病中的作用。【方法】用荧光定量PCR检测B739＿0093是否被铁离子和铁转运调节子(ferric uptake regulator, Fur)调控；用大肠杆菌表达重组B739＿0093截短蛋白制备多克隆抗体，通过Western blotting检测是否由T9SS分泌；构建B739＿0093基因缺失株，通过毒力和定殖试验鉴定B739＿0093在鸭疫里默氏杆菌致病中的功能。【结果】荧光定量PCR结果表明，B739＿0093基因在铁离子限制性培养基明显上调，此调控是由调控蛋白Fur介导的；Western blotting结果显示，B739＿0093基因编码蛋白在亲本株RA CH-1主要定位在分泌物中，而在T9SS缺失株定位在菌体且不能在分泌物被检测到；与亲本株RA CH-1相比，RA CH-1ΔB739＿0093对雏鸭的致病力减弱，在雏鸭各组织器官的定殖能力明显降低。【结论】B739＿0093基因编码蛋白是由鸭疫里默氏杆菌T9SS分泌的，其表达受铁离子及Fur调控，并且参与了该菌的致病。

关键词：鸭疫里默氏杆菌九型分泌系统毒力

鸭疫里氏杆菌hemH基因功能初步鉴定及其缺失株的转录组学分析

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微生物学报 2023年第8期63卷 3083-3095页

作者：王梦莹刘马峰程安春四川农业大学动物医学院预防兽医研究所四川成都611130 四川农业大学动物医学院禽病防治中心四川成都611130 四川农业大学动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川成都611130

血红素是绝大多数细菌生长繁殖所必需的一种营养物质,其参与了细菌多种重要的生理过程。细菌可以通过自身合成和从外界摄取2种方式获得血红素。然而过多的血红素对细菌是有毒性的,细菌则会利用外排、螯合和降解等多种方式减轻血红素毒... 详细信息

血红素是绝大多数细菌生长繁殖所必需的一种营养物质,其参与了细菌多种重要的生理过程。细菌可以通过自身合成和从外界摄取2种方式获得血红素。然而过多的血红素对细菌是有毒性的,细菌则会利用外排、螯合和降解等多种方式减轻血红素毒性。鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)是一种感染禽类的革兰氏阴性菌,前期研究表明该菌可通过转运的方式从外界环境摄取血红素。然而,是否该菌也可以自身合成血红素未知。基因组分析发现鸭疫里氏杆菌ATCC11845菌株中的基因RA0C_RS08070编码铁螯合酶(ferrochelatase)HemH,是参与将铁插入卟啉中心,形成血红素的关键酶。hem H缺失后会导致铁离子和卟啉的积累,对细菌造成毒性。【目的】为鉴定Hem H在合成血红素中的功能及查找参与鸭疫里氏杆菌铁离子和卟啉解毒相关基因。【方法】本研究构建了RAATCC11845Δhem H缺失株,并检测亲本株和hem H缺失株在GCB以及GCB添加血红蛋白液体培养基中的生长情况;随后对亲本株和hem H缺失株进行转录组测序并进行比较分析。【结果】RAATCC11845Δhem H缺失株不能在GCB培养基中生长,而在GCB培养基补充血红蛋白后生长良好。转录组测序及比较分析发现,与亲本株相比,hem H缺失株中有354个显著差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。基因本体论(gene ontology,GO)功能富集分析发现差异表达基因主要富集在催化活性、生物调节和代谢过程等途径,京都基因和基因组百科全书(Kyotoencyclopediaofgenesandgenomes,KEGG)通路富集分析发现差异表达基因主要富集在氨基酸代谢、氧化磷酸化和三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)等途径。【结论】Hem H参与了血红素的合成,hem H缺失后导致大量的基因表达改变来适应代谢的改变,为进一步研究鸭疫里氏杆菌的Hem H的功能奠定基础。

关键词：鸭疫里氏杆菌血红素 hemH

鸭疫里氏杆菌B739_RS00825基因缺失株抗血红素毒性和氧化应激损伤以及定殖能力分析

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微生物学报 2023年第3期63卷 1141-1151页

作者：郭方邱媛媛程安春刘马峰四川农业大学动物医学院预防兽医研究所四川成都611130 四川农业大学动物医学院禽病防治中心四川成都611130 动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川成都611130

【目的】血红素可作为细菌重要的铁离子来源,然而转运过多的血红素也会对细菌造成毒性。细菌通过调节、外排、螯合等多种方式减轻血红素毒性作用。鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)是一种感染鸭及其他禽类的革兰氏阴性病原菌... 详细信息

【目的】血红素可作为细菌重要的铁离子来源,然而转运过多的血红素也会对细菌造成毒性。细菌通过调节、外排、螯合等多种方式减轻血红素毒性作用。鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)是一种感染鸭及其他禽类的革兰氏阴性病原菌。前期研究表明,该菌编码血红素转运系统,且能够从血红蛋白获取血红素,然而该菌是否编码血红素解毒蛋白未知。本研究以编码一氧化氮合成酶的基因B739_RS00825为研究对象,分析其在抗血红素毒性和氧化应激损伤以及定殖能力中的功能。【方法】构建B739_RS00825缺失株,并通过测定生长曲线、细菌存活率、毒力及定殖等试验方法鉴定其在抗血红素毒性、抗氧化应激损伤、宿主致病中的功能。【结果】与RA CH-1相比,RA CH-1ΔB739_RS00825在添加过量血红素的培养基中生长不受影响;然而与RA CH-1Δfur相比,RA CH-1ΔfurΔB739_RS00825在含血红素培养基中的生长明显受到抑制且对H2O2的抵抗力降低;B739_RS00825基因在氧化应激条件下及fur缺失株中明显上调;与RA CH-1相比,RA CH-1ΔB739_RS00825在雏鸭的毒力和定殖能力无明显减弱。【结论】B739_RS00825基因参与了该菌抗血红素毒性和抗氧化应激反应的功能,且受铁摄取调节子(ferric uptake regulator,Fur)调控。然而,B739_RS00825基因并未参与该菌在宿主体内的定殖。

关键词：鸭疫里氏杆菌(RA) 血红素毒性氧化应激

革兰氏阴性菌TonB依赖性受体的功能与结构研究进展

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中国生物工程杂志 2022年第4期42卷 93-101页

作者：王娅玲程安春刘马峰四川农业大学动物医学院预防兽医研究所成都611130 四川农业大学动物医学院禽病防治中心成都611130 动物疫病与人类健康四川省重点实验室成都611130

为维持生长所需,革兰氏阴性菌需要从外界摄取多种营养物质。分子量小于600 Da的分子可以通过自由扩散的方式通过革兰氏阴性菌的外膜,而大分子物质则需要特殊的转运系统才能将其转运至革兰氏阴性菌的胞内。革兰氏阴性菌对大分子营养物质... 详细信息

为维持生长所需,革兰氏阴性菌需要从外界摄取多种营养物质。分子量小于600 Da的分子可以通过自由扩散的方式通过革兰氏阴性菌的外膜,而大分子物质则需要特殊的转运系统才能将其转运至革兰氏阴性菌的胞内。革兰氏阴性菌对大分子营养物质的识别和转运主要由TonB依赖性受体负责完成。所有革兰氏阴性菌中均有TonB依赖性受体的存在,然而不同种类的革兰氏阴性菌拥有TonB依赖性受体的数量不同且功能各异。最近研究表明,TonB依赖性受体不仅参与了铁、血红素、锰、锌、镍、维生素、碳水化合物等多种营养物质的摄取,而且参与了蛋白酶的分泌。为对TonB依赖性受体提供更为深入和系统的理解,详细介绍了目前已知的TonB依赖性受体的功能及结构,以期为更进一步探知TonB依赖性受体未知功能提供可参考依据。

关键词：革兰氏阴性菌 TonB依赖性受体功能

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鸭疫里默氏杆菌铁离子代谢机制研究进展

微生物学通报 2022年第12期49卷 5359-5366页

作者：杨宇豪程安春刘马峰四川农业大学动物医学院禽病防治中心四川成都611130 四川农业大学动物医学院预防兽医研究所四川成都611130 动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川成都611130

铁离子是大多数细菌生存所必需的一种营养物质,但过多的铁离子会通过芬顿反应产生的活性氧对细菌造成损伤。因此,细菌通过摄取、调控、螯合、外排等机制维持体内铁离子的稳态。鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer)是一种最新被归... 详细信息

铁离子是大多数细菌生存所必需的一种营养物质,但过多的铁离子会通过芬顿反应产生的活性氧对细菌造成损伤。因此,细菌通过摄取、调控、螯合、外排等机制维持体内铁离子的稳态。鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer)是一种最新被归类于威克斯菌科里氏杆菌属的革兰氏阴性菌。该菌主要感染禽类,参与该菌的铁离子代谢基因具有特别之处。本文对鸭疫里默氏杆菌铁离子代谢机制研究进展进行了系统总结和阐述,包括该菌的TonB系统、TonB依赖性受体、Fur蛋白及Dps蛋白等在铁离子转运、调控、螯合中的功能,以及以上蛋白在鸭疫里默氏杆菌致病中的作用,以期更全面地理解鸭疫里默氏杆菌铁代谢机制,并为进一步深入研究该菌铁离子代谢提供理论依据和参考。

关键词：鸭疫里默氏杆菌铁代谢调控

鸭疫里默氏杆菌自然转化的发现及机制研究进展

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微生物学报 2023年第2期63卷 483-493页

作者：刘思齐时春凤刘马峰四川农业大学动物医学院禽病防治中心四川成都611130 四川农业大学动物医学院预防兽医研究所四川成都611130 动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川成都611130

自然转化(natural transformation)是微生物水平基因转移的一种重要机制,其在遗传多样性的产生或修复DNA损伤等方面发挥着重要作用,并且与耐药基因、毒力因子的扩散息息相关。鸭疫里默氏杆菌(Riemerellaanatipestifer,RA)是威克斯菌科... 详细信息

自然转化(natural transformation)是微生物水平基因转移的一种重要机制,其在遗传多样性的产生或修复DNA损伤等方面发挥着重要作用,并且与耐药基因、毒力因子的扩散息息相关。鸭疫里默氏杆菌(Riemerellaanatipestifer,RA)是威克斯菌科中第一个被发现可以发生自然转化的细菌,本文作者利用此特点建立了多种基因编辑的方法,促进了对其遗传多样性和致病机理的研究进程。通过系统性地研究影响鸭疫里默氏杆菌自然转化的因素,鉴定出了参与该菌自然转化的营养物质;通过筛选转座子插入突变体文库,鉴定出了参与该过程的必需基因;最终,在该菌发现了一种新型的自然转化系统。本文结合其他细菌自然转化研究进展,针对以上研究结果进行综述,以期对该菌的自然转化机制有更深入的理解,也为更进一步探明该菌的耐药和毒力基因获得机制提供参考。

关键词：鸭疫里默氏杆菌自然转化水平基因转移生物学功能

鸭疫里氏杆菌CH-1株B739_RS03695基因的功能鉴定

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微生物学通报 2023年第11期50卷 4966-4975页

作者：时春凤郭方刘马峰程安春汪铭书西南动物疫病防控技术教育部工程研究中心四川成都611130 四川省动物疫病防控国际联合研究中心四川成都611130 动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川成都611130 四川农业大学动物医学院禽病防治研究中心四川成都611130

【背景】鸭疫里默氏杆菌是一种可引起鸭传染性浆膜炎的革兰氏阴性病原菌。对于该菌的铁离子转运系统已有大量研究,但有关该菌铁硫簇装配基因的功能知之甚少。【目的】序列分析表明,鸭疫里默氏杆菌CH-1株B739_RS03695编码铁硫结合蛋白,... 详细信息

【背景】鸭疫里默氏杆菌是一种可引起鸭传染性浆膜炎的革兰氏阴性病原菌。对于该菌的铁离子转运系统已有大量研究,但有关该菌铁硫簇装配基因的功能知之甚少。【目的】序列分析表明,鸭疫里默氏杆菌CH-1株B739_RS03695编码铁硫结合蛋白,但其具体功能未知。本研究旨在鉴定鸭疫里默氏杆菌CH-1株B739_RS03695基因在抗氧化应激及耐药中的功能。【方法】构建B739_RS03695缺失株,通过测定生长曲线、氧化应激存活率探究其在抗氧化应激中的功能;通过最小抑菌浓度、杀菌试验探究其在耐药中的功能。【结果】与亲本株相比,RA CH-1ΔB739_RS03695在GCB培养基中生长不受影响,但在铁限制性培养基中的生长受到明显抑制;与亲本株相比,RA CH-1ΔB739_RS03695对H2O2的敏感性增加;与亲本株相比,RA CH-1ΔB739_RS03695对庆大霉素的抵抗力显著增加;荧光定量PCR结果表明,与对照组相比,B739_RS03695基因的转录水平在铁限制性条件和存在过氧化氢条件下显著上调。【结论】B739_RS03695基因缺失后会损害RA CH-1在铁限制性培养基中生长,B739_RS03695基因参与RA CH-1对过氧化氢的抵抗并促进庆大霉素对RA CH-1的杀灭作用。

关键词：鸭疫里默氏杆菌铁硫结合蛋白氧化应激耐药

中国式现代化理论体系的划时代品格与创新维度

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世界社会科学 2024年第2期 22-34+242页

作者：马峰中国社会科学院社会发展战略研究院中国社会科学院大学社会与民族学院

中国式现代化理论体系是划时代的理论，在人类现代化走向十字路口的今天，打破了“现代化=西方化”的迷思，展现了现代化的另一幅图景，为人类现代化走向新的未来提供了中国方案。中国式现代化理论体系展现了破解现代化时代难题的理论... 详细信息

中国式现代化理论体系是划时代的理论，在人类现代化走向十字路口的今天，打破了“现代化=西方化”的迷思，展现了现代化的另一幅图景，为人类现代化走向新的未来提供了中国方案。中国式现代化理论体系展现了破解现代化时代难题的理论品格，代表了真正的人类进步价值，体现了马克思主义中国化时代化最新理论创新维度，揭示了人类现代化发展的规律，具有世界历史意义，是重要理论创新成果，具有鲜明的人民属性，是从人民群众的创造中汲取的理论创新智慧，是用以观察时代的理论，也是反映时代的声音。

关键词：中国式现代化理论体系中国式现代化中华优秀传统文化中华民族现代文明

部分革兰氏阴性菌TonB蛋白的结构特点及作用机制

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微生物学报 2015年第5期55卷 529-536页

作者：廖何斌刘马峰程安春四川农业大学预防兽医研究所四川成都611130 四川农业大学动物医学院禽病防治中心四川雅安625014 四川农业大学动物疫病与人类健康四川省重点实验室四川成都611130

在革兰氏阴性菌内,TonB系统对环境中的重要营养物质的摄取至关重要。TonB系统由锚定在内膜的ExbB-ExbD和周质蛋白TonB组成,它为TonB依赖性外膜受体(TBDTs)提供能量,使其转运营养物质。TonB系统普遍参与了铁、血红素、维生素B12、碳水化... 详细信息

在革兰氏阴性菌内,TonB系统对环境中的重要营养物质的摄取至关重要。TonB系统由锚定在内膜的ExbB-ExbD和周质蛋白TonB组成,它为TonB依赖性外膜受体(TBDTs)提供能量,使其转运营养物质。TonB系统普遍参与了铁、血红素、维生素B12、碳水化合物及多种过渡金属元素等多种重要物质的转运过程。TonB蛋白的功能与其特殊的结构密切相关,它的结构包括起固定作用的氨基端结构域、柔韧可变的脯氨酸富集的中间结构域和与TonB依赖性受体相互作用的羧基端结构域。虽然TonB蛋白结构特点较为清晰,但其精确作用机制尚未被完全揭示。本文综述了革兰氏阴性菌TonB依赖性的营养物质摄取、TonB蛋白的结构特点、作用机制模型及表达调控,以期为进一步研究TonB蛋白功能提供理论基础和参考。

关键词：革兰氏阴性菌 TonB TonB依赖性受体(TBDTs) 铁离子血红素维生素B_12