鸡AvBD6抗沙门氏菌的表达筛选与抗菌特性

摘要

鸡白痢沙门氏菌(Salmonella pullorum,S.pullorum)是危害养鸡业最严重的肠道病菌之一。研究β-防御素(Avianβ-defensins,AvBDs)的鸡肠道表达调控并筛选抗鸡白痢沙门氏菌感染的的优势AvBD具有重要意义。
　　本研究通过建立鸡白痢沙门氏菌感染模型,筛选抗鸡白痢沙门氏菌感染的优势β-防御素,利用生物信息学软件对优势β-防御素进行抗菌特性的构效分析,并为提高其生物选择活性对其进行分子设计,具体内容和结果如下:
　　1.AvBD6抗鸡白痢沙门氏菌感染的表达筛选
　　建立鸡白痢沙门氏菌感染罗曼雏鸡动物模型,于感染24h内(0h,3h,6h,12h和24h)采集十二指肠组织,应用实时荧光定量PCR检测AvBDs1-14个基因在感染过程中的表达,结果显示鸡白痢沙门氏菌感染的24h内,AvBD1、3和12的表达水平没有检测到显著变化;AvBD8、10、11、13和14的表达水平在不同时间段显著(P<0.05)下降;AvBD2、4、5、6、7和9的表达水平在不同时间段显著上升(P<0.05),其中AvBD6的表达水平升高幅度最大,且在感染24h表达水平最高。
　　2.AvBD6抗菌特性的构效分析
　　选取AvBD6为抗鸡白痢沙门氏菌感染的优势鸡β-防御素,对其进行抗菌特性分析和DNA/RNA-AvBD6凝胶阻滞实验。物化特性和跨膜特性分析表明AvBD6具有阳离子和双亲性并且AvBD6的抑菌靶点位于细菌胞质内;结构分析表明AvBD6没有α螺旋螺旋和双亲结构域,说明AvBD6的细菌细胞膜作用能力相对较差;凝胶阻滞实验证明AvBD6可以结合鸡白痢沙门氏菌的DNA和RNA。3AvBD6的分子设计
　　在AvBD6构效分析的基础上,对其进行AvBD6分子设计,以加强细菌细胞膜作用能力,降低了等电点,增强生物活性选择性为目的,用天冬氨酸在AvBD6的PSS位点替换了AvBD6的中性氨基酸,并在C端增加了抗菌肽BF2衍生物的α-螺旋,获得了同时拥有三个β-折叠和一个α-螺旋结构的AvBD6-BF2设计肽。
　　以上实验表明,AvBD6为抗鸡白痢沙门氏菌感染的优势鸡β-防御素且AvBD6具有结合鸡白痢沙门氏菌DNA和RNA的能力;为提高AvBD6的杀菌特异性,获得了结构合理的设计肽AvBD6-BF2。本研究为AvBD6替代抗生素有效治疗鸡白痢沙门氏菌感染提供理论依据和新的策略。

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文献综述

主要技术路线

引言

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 感染模型的建立

1.3 优势AvBD的筛选

1.4 AvBD6的构效分析

2 结果与分析

2.1 AvBDs在雏鸡十二指肠的表达

2.2 AvBD6抗菌特性的构效分析

3 讨论

3.1 鸡β-防御素组织表达的影响因素

3.2 鸡β-防御素的表达与理论等电点结合分析

3.3 鸡β-防御素的协同抑菌机制

3.4 鸡β-防御素的分子设计

3.5 本实验的后续研究

4 结论

参考文献

致谢

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