刺芹侧耳软腐病病原菌分泌系统组成、蛋白互作分析及效应蛋白预测

软腐病是刺芹侧耳(Pleurotus eryngii)(商品名:杏鲍菇)的主要病害,北京欧文氏菌(Erwinia beijingensis)是该病的病原菌,目前该病原菌的致病机理尚不明确.本研究采用三代Nanopore与二代Illumina平台结合的方法获得了北京欧文氏菌的全基因组信息(0 gap),并进行了基因功能注释和分泌系统组成分析.在STRING网站(https://www.string-db.org/)预测了分泌系统蛋白的相互作用并绘制了蛋白互作网络;用SecReT6和Effectivet3软件预测了分泌的效应蛋白.北京欧文氏菌基因组大小为4.11 Mb,GC含量为50.17％,具有编码基因3815个.北京欧文氏菌具有Ⅰ型(typeⅠsecretion system,T1SS)、Ⅲ型(T3SS)、Ⅳ型(T4SS)和Ⅵ型分泌系统(T6SS).T1SS由3个蛋白组成,包含内膜(inner membrane,IM)蛋白、膜融合蛋白(membrane fusion protein,MFP)和外膜(outer membrane,OM)蛋白,其中2对蛋白之间具有相互作用,推测分泌36个效应蛋白.T3SS包括9个保守的Hrp(hrp conserved,Hrc)蛋白和11个过敏反应与致病性(hypersensitive response and pathogenicity,Hrp)蛋白,组成88个蛋白互作对,预测分泌154个效应蛋白.T4SS包括9个毒性蛋白B(virulence B,VirB)蛋白,组成21对蛋白的相互作用关系,推测分泌11个效应蛋白.北京欧文氏菌具有2个T6SS,T6SS-1由13个T6SS蛋白和11个未知蛋白组成,形成104个蛋白互作对,T6SS-2包括11个蛋白和8个未知蛋白,组成55个蛋白互作对,SecReT6软件预测T6SS分泌6个效应蛋白.58个分泌系统基因在病原菌侵染宿主前、后均具有表达,其中34个基因具有显著的表达差异.本研究从基因组层面上解析了北京欧文氏菌分泌系统的组成、蛋白互作和分泌的效应蛋白,为该菌致病相关基因的解析提供了基础数据,为深入解析其致病机理提供理论依据.