[發(fā)明專利]磷酸二酯酶EdpX1用于降低細菌致病性的應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810083020.8
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108192883A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 田芳;薛丁榕;楊鳳環(huán);陳華民;何晨陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12N15/55
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 高宇

本發(fā)明涉及植物病理學領(lǐng)域，具體涉及磷酸二酯酶EdpX1用于降低細菌致病性的應用根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，由于EdpX1能夠降解c?di?GMP，還可調(diào)節(jié)III型分泌系統(tǒng)的功能，可以將其作為小分子抑制劑靶標，篩選出可以抑制EdpX1活性的小分子化合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物病理學領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及磷酸二酯酶EdpX1用于降低細菌致病性的應用。

背景技術(shù)

水稻白葉枯病是水稻生產(chǎn)中的重要細菌性病害，由水稻白葉枯病菌Xanthomonasoryzae pv.oryzae(Xoo)引起。每年在各稻產(chǎn)區(qū)都有一定面積的發(fā)生，一般造成減產(chǎn)10-20％，嚴重時可減產(chǎn)50-60％。目前主要使用化學殺菌劑進行病害的防治。然而，殺菌劑的使用對細菌存活帶來很大的選擇性壓力，容易誘導產(chǎn)生耐藥性。同時，殺菌劑的大量使用也造成了水和土壤的污染，進一步增加了耐藥細菌環(huán)境中抗藥微生物的產(chǎn)生。因此，為保證水稻的安全生產(chǎn)，亟需發(fā)展出更高效的、且環(huán)境友好的抑菌劑。以細菌的毒性因子為靶標，篩選獲得小分子化合物抑制劑被認為是合理的替代途徑。

研究表明在水稻白葉枯病菌中存在多種毒性因子，包括粘附素、胞外酶、胞外多糖、生物膜等，在侵染的不同階段發(fā)揮作用。此外，細菌的III型分泌系統(tǒng)，可以分泌效應因子至寄主細胞中，它們可以誘導或者抑制寄主的免疫反應。通常，III型分泌系統(tǒng)及其效應因子決定了水稻白葉枯病菌對不同水稻品種的致病性。已有實驗證據(jù)表明，以III型分泌系統(tǒng)為靶標的小分子化合物抑制劑在實驗室條件下可以降低水稻白葉枯病菌的致病性。然而，目前以III型分泌系統(tǒng)為靶標的篩選途徑還很有限，需要發(fā)展更多適合做高通量篩選的靶標。

C-di-GMP是廣泛存在于各類細菌中的小分子第二信使，通過與受體的結(jié)合調(diào)控細菌運動性、生物膜形成、胞間信號、細胞周期等諸多方面的功能。二鳥苷酸合成酶(diguanylate cyclase,DGC)和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)分別控制c-di-GMP的合成和降解。通常，高濃度c-di-GMP促進生物膜的生成，同時抑制細菌的運動性和毒性，而低濃度c-di-GMP促進細菌中毒性因子的表達。已有報道發(fā)現(xiàn)干擾二鳥苷酸合成酶活性的小分子化合物，可以抑制銅綠假單胞菌的生物膜形成能力。說明c-di-GMP代謝酶可以作為毒性抑制劑篩選的靶標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是研究酸磷酸二酯酶EdpX1降解第二信使環(huán)二鳥苷酸(c-di-GMP)的應用。

本發(fā)明的另一目的是提供上述酶在篩選抑制劑方面的應用。

本發(fā)明從水稻白葉枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)中獲得磷酸二酯酶EdpX1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

MLTGPRNVLINPDTLADINIPPGLQLAIGTPDGQLLSSTGTAAEQLLIEPSDERAPDDRVLSQVLFGRDRRGEWTAVVTEPVAYLRGPLAAARLQLVPVGIAVALLLVGAVLWVSRRRLSPLARPEIAVQRGEFIVHYQPIIALDSGACVGAEALVRWQQPDGVLVPPDAFIPLAEESGLILPITDLVVAEVIRELGPTLAADPALHVAINVSAEDIKSSRVQSVLEHALRGTGVDSGQLWVEATERSLMDIDAARTTIMRLRGAGHTVSIDDFGTGYSSLQYLQGLPLDALKIDKSFVDTIGTHSATSAVSAHIIEMAKTLRLRTIAEGVERQEQLDYLRAHGVDLAQGWLFSRALPATGFIAYHAQARSTAH

其中，該酶包括374個氨基酸，理論分子量為40kDa，在中性pH范圍內(nèi)具有較高的活性。

磷酸二酯酶EdpX1的編碼基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

SEQ ID NO.2：