[发明专利]VirB蛋白的核心结构域及其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及VirB蛋白的核心结构域及其编码基因和应用。

背景技术

志贺氏菌属（Shigella）又称痢疾杆菌，是一种具有高度传染性和严重危害的革兰氏阴性兼性厌氧杆菌。据WHO2009年统计世界有1亿左右人患病，死亡人数达到100万。其中大约99%的病例发生在发展中国家。在一些卫生条件和水源差的地方更容易大规模发生肠道疾病。

痢疾杆菌可导致传染性极强的细菌性痢疾。福氏痢疾杆菌可在10-100个细菌接种量下引发疾病。细菌性痢疾在我国及其他发展中国家广泛流行，依旧是全世界范围内公众卫生的首要威胁之一。细菌性痢疾每年造成数十万人死亡，尤其对儿童的威胁最大。痢疾杆菌主要通过入侵小肠上皮细胞并释放细菌毒素引发疾病。痢疾杆菌能粘附于肠道的上皮细胞表面，继而在一系列侵袭蛋白协助下穿入小肠上皮细胞。痢疾杆菌分泌的内毒素可引起发热，神志障碍，甚至中毒性休克。福氏痢疾杆菌是引起细菌性痢疾的主要病原体之一。我国流行的痢疾杆菌优势株为福氏2a301株。2002年，我国科学家在率先破译了福氏痢疾杆菌的基因组全序列，成为我国首个自主完成的微生物基因组计划。痢疾杆菌基因组的破译为进行痢疾致病机制、毒力基因进化、耐药性机理，疫苗和药物等多方面的研究提供论文重要的遗传学背景资料。福氏痢疾杆菌的基因组研究揭示了其侵袭性和毒力来源于该菌所特有的约230kb的侵袭性大质粒。一系列毒力及侵袭性相关基因集中排列于侵袭性大质粒上约31kb的“entry region”，聚集了一大批通过水平转移获得的毒力。这些毒力基因包括了三类：（1）ipa类基因，编码了各种外毒素，可导致巨噬细胞凋亡及肠道上皮细胞的破坏；（2）mxi基因和spa基因等编码了一个巨大而复杂的III型分泌系统，由数十种不同蛋白组成，是各种外毒素进行分泌的蛋白质分子机械；（3）icsA,icsB及virA基因产物参与致病菌进行细胞到细胞传播的过程。由此可见，痢疾杆菌对肠道上皮细胞的侵袭需要进行多种蛋白的大量物合成，对细菌的代谢过程造成很大的负担。因此，痢疾杆菌侵袭肠道上皮细胞的激活过程显然需要严格的控制。只有在特定的环境信号的刺激下（如中性的pH值和生理温度等），侵袭过程才能够启动。在环境温度不适宜的条件下，痢疾毒力基因的转录受到染色体编码的H-NS蛋白的抑制。H-NS蛋白属于痢疾杆菌全局的转录负调控因子。HN-S可结合启动子上游A+T富集DNA区段但并不识别特异DNA碱基序列。当细菌检测到适宜的环境信号，如生理温度（37℃）和生理pH（7.4），位于毒力大质粒的virF基因被激活，其蛋白产物VirF蛋白继而激活virB基因的表达。VirB蛋白可解除H-NS介导的转录抑制，从而激活大质粒上其他毒力基因的转录和表达，引发痢疾杆菌的侵袭。

VirB基因编码一个较小的碱性蛋白（35kDa）。其氨基酸序列同源比对分析表明VirB蛋白与所有已知的转录调控因子具有很小的同源性，但与质粒分割蛋白ParB，SopB蛋白具有明显的同源性。然而，质粒分割蛋白和转录调控因子在生物学功能上截然不同，VirB蛋白并不参与质粒分割过程，VirB蛋白是如何完成毒力基因的转录激活成为了科学界多年研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供VirB蛋白的核心结构域及其编码基因和应用。

本发明提供了VirB core片段或具有所述VirB core片段的融合蛋白；所述VirBcore片段为如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列1自N末端第22至143位氨基酸残基组成的蛋白质；（b）将（a）经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与DNA结合的活性的由其衍生的蛋白质。

所述融合蛋白可为如下（c）或（d）：（c）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（d）将（c）经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与DNA结合的活性的由其衍生的蛋白质。