Differentiation of Secreted Proteins from a Virulent and an Avirulent Strain of Streptococcus suis Serotype 2

Abstract

บทคัดย่อ

การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาโปรตีนที่มีความจำเพาะและถูกเหนี่ยวนำให้เพิ่มขึ้นจากสายพันธุ์ก่อโรครุนแรง SS2 ที่อาจนำไปสู่การก่อโรค ใช้การทดสอบโปรตีนเปรียบเทียบ (a comparative proteomic assay) เพื่อวิเคราะห์ความแตกต่างของโปรตีนคัดหลั่ง(secretome) ระหว่างสายพันธุ์ก่อโรครุนแรง SH-08 และไม่รุนแรง SH-YH07 การกำหนดความรุนแรงของสายพันธุ์ที่ทดสอบ ใช้สุกรและปลาม้าลายเป็นต้นแบบศึกษา โดยเก็บส่วนใสที่ได้จากการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียในช่วงต้น (early exponential phase; OD₆₀₀ = 0.4) จากการวิเคราะห์ด้วย proteomic assay พบโปรตีน 52 ชนิดจากส่วนใสที่ได้จากสายพันธุ์รุนแรง และโปรตีน 29 ชนิดจากส่วนใสที่ได้จากสายพันธุ์ที่ไม่รุนแรง และสามารถพบโปรตีนที่เหมือนกันจำนวน 23 ชนิดจากทั้งสองสายพันธุ์ จากจำนวนโปรตีนเหล่านี้พบว่ามีโปรตีน 11 ชนิดที่ถูกเหนี่ยวนำให้เพิ่มขึ้นในสายพันธุ์รุนแรงเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ที่ไม่รุนแรง โดยดูจาก label-free quantitative strategy จากนั้นทำการวิเคราะห์ mRNAs ของโปรตีนคัดหลั่งทั้งหมดโดยวิธี real time PCR เพื่อตรวจสอบความแตกต่างในระดับ transcription โดยmRNA ของโปรตีนที่แตกต่างนั้นถูกทำการวิเคราะห์ต่อไปจากสายพันธุ์รุนแรงอื่นๆ ได้แก่ HA9801, ZY05719 และจากสายพันธุ์ที่ไม่รุนแรง ได้แก่ T15การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างที่สำคัญของโปรตีนคัดหลั่งที่ได้จากสายพันธุ์ก่อโรคและไม่ก่อโรคของ SS2

คำสำคัญ : โปรตีนภายนอกเซลล์, label-free proteomics Streptococcus suis serotype 2, ปัจจัยที่ทำให้เกิดความรุนแรง

Abstract

The present study aimed to identify specific and upregulated proteins in virulent SS2 strain that mightconfer pathogenicity. We performed a comparative proteomic assay to analyze the difference in secretome betweenvirulent SH-08 strain and avirulent SH-YH07 strain. Virulence of tested strains was determined using porcine andzebrafish models. The supernatant from bacterial cultures was collected at early exponential phase (OD₆₀₀ = 0.4).Proteomic assay identified 52 proteins from the virulent strain supernatant and 29 proteins from the avirulent strainsupernatant. Twenty-three proteins were found in the culture medium from both strains. Among these commonproteins, eleven were upregulated by the virulent strain compared to the avirulent strain as shown by a label-freequantitative strategy. The mRNAs of all differentially secreted proteins were analyzed by real time PCR to determineif the transcription of these proteins was also different. Subsequently, the mRNA levels of differentiated proteinswere further analyzed in two other virulent strains (HA9801, ZY05719) and one avirulent strain (T15). Thisinvestigation demonstrated major differences in the secretome between a pathogenic and a nonpathogenic strain ofSS2.

Keywords : extracellular protein, label-free proteomics, Streptococcus suis serotype 2, virulent factor