基于iTRAQ技术研究肉桂醛抗鼠伤寒沙门氏菌的作用机制
【摘要】:目的:鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhimurium,S.Typhimurium)是一种常见的病原菌,能感染人和脊椎动物,引起胃肠炎、甚至败血症等疾病,危害人和动物的健康。肉桂醛是中药桂枝中的有效成分之一,对沙门氏菌有抑菌作用,但其作用机制尚未明确。方法:通过同位素标记相对和绝对定量与高效液相色谱及质谱联用(iTRAQ-LC-MS/MS)技术结合生物信息学,分析差异表达蛋白的功能和通路。在通过RT-PCR验证肉桂醛对细菌相关毒力基因转录水平的影响,以16s为内参基因和2-ΔΔCt法对数据进行分析验证。结果:通过iTRAQ共检测到2212个蛋白,其中上调的差异蛋白73个,下调的差异蛋白82个。通过GO功能注释发现差异蛋白涉及10个细胞组成、13个生物过程以及9个分子功能。KEGG通路分析结果显示这些差异蛋白涉及了57条相应的细胞通路,主要为泛酸盐和辅酶A合成、氰氨基酸代谢和硝基甲苯降解等相关的通路。还发现肉桂醛可以显著下调Ⅰ型菌毛和Ⅲ型分泌系统中相关的蛋白的表达。RT-PCR实验结果显示,经肉桂醛处理后,鼠伤寒沙门氏菌中毒力因子invB、CR079_01855和fimA的转录水平明显下降,而sipA、prgI和fimW的转录水平则发生显著上调。结论:肉桂醛对鼠伤寒沙门氏菌的氨基酸生物合成与代谢过程有明显的抑制效果,进而影响菌体蛋白质的合成,同时肉桂醛还抑制了沙门氏菌的氧化还原相关蛋白,以及下调了耐药性相关蛋白和毒力因子的表达水平。肉桂醛对Ⅰ型菌毛的抑制效果可能是通过上调负调控因子fimW实现,但是对Ⅲ型分泌系统的抑制机制尚未明确。
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