流感病毒受体特异性检测新技术

新流感病毒及血凝素(HA)受体特异性研究需要分析大量相关毒株或HA,现有的很多流感病毒受体特异性分析方法存在准确性差、效率低、成本高等问题。中国科学院微生物研究所李学兵研究员领导的科研团队研发了一种高通量、可视化、特异性的流感病毒受体特异性检测新技术,相关内容于2014年5月发表在《ACS Nano》杂志。     

云南地区马流感病毒检测及其HA基因序列分析

马流感能引起马属动物的高度接触性呼吸道传染病。该病毒已知仅存在H7N7(马流感病毒1型)、H3N8(马流感病毒2型)两个亚型,目前仅H3N8亚型毒株在全球范围内引起马流感流行和暴发。采用A型及H3亚型特异性RT-PCR技术,检测云南疑似马流感病例鼻腔棉拭子样品;HA基因PCR扩增产物经纯化后,克隆至pMD18-T载体进行测序,并与已知代表性毒株对应序列进行比对及系统发育分析。研究发现云南马流感病毒与已知代表毒株血凝素基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别介于91.2%~99.2%和89.5%~98.4%,属于美洲谱系(American lineage)佛罗里达亚谱系(Florida sub-lineage)毒株。     

甲型H1N1与季节性H1N1流感病毒检测基因芯片的制备与初步应用

建立DNA微列阵技术检测甲型H1N1和季节性H1N1流感病毒的方法,进而探讨该方法用于检测临床标本的可行性。通过生物医学数据库甲型H1N1流感病毒及季节性H1N1亚型流感HA与NA基因进行检索和筛选,应用分子生物学软件,进行序列分析、引物及探针设计,并进行验证。试验所设计的探针可以对甲型H1N1流感与季节性H1N1流感病毒进行区分,用该方法检测了长春市CDC送检的6份疑似甲型H1N1流感病毒临床病例,4份阳性,检测结果同实时荧光定量PCR方法一致。结果表明,利用本研究建立的DNA微列阵技术检测甲型H1N1流感病毒方法,特异性和敏感性强,可作为甲型H1N1流感病毒临床标本检测方法。     

H9N2亚型禽流感病毒陕西分离株的鉴定及HA、NP、NA全序列测定

从陕西地区疑似流感发病鸡分离到4株流感病毒,经国家流感中心鉴定均为A型流感病毒H9N2亚型。将其中1株A/Chicken/Shaanxi/3/2002(H9N2)的血凝素基因核蛋白基因和神经氨酸酶基因进行克隆和测序,与GenBank收录的其它流感H9N2亚型的相关基因进行比较,结果表明,A/Chicken/Shaanxi/3/2002(H9N2)的NA序列与A/Chicken/Shanghai/F/98(H9N2)的NA序列同源性较高,为98.9%,但其HA序列与香港人流感病毒A/HongKong/1073/99、A/HongKong/1074/99(H9N2)的HA序列同源性较低,为85.9%。另外,氨基酸进化树分析结果显示,A/Chicken/Shaanxi/3/2002(H9N2)与A/chicken/HongKong/CSW153/03(H9N2)的亲缘关系最近,两者形成独立的分支。     

马流感A/马/京防/74-1(H7N7)毒株HA基因的序列分析

流感病毒(Influenza Virus)根据血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)两种表面抗原蛋白分为不同的亚型,马流感I型(H7N7)和Ⅱ型(H3N8)是其中比较重要的两个亚型.本研究应用无特定病原体(SPF)鸡胚增殖马流感病毒A/马/京防/74-1(H7N7)毒株,TRIzol LS Reagent提取病毒RNA,RT-PCR扩增HA基因全片段,克隆到PMD18-T载体上,并进行了鉴定和序列测定.所获得的HA基因片段长1 727 bp,编码563个氨基酸残基.根据推导的氨基酸序列进行预测,有7个潜在的糖基化位点和16个半胱氨酸残基,通过序列分析推断,A/马/京防/74-1(H7N7)株病毒的HA来源于禽类,是一株通过基因重排出现的重组病毒.     

2015—2016年广州市部分活禽市场H9N2亚型禽流感病毒的流行病学调查

为了解广州市活禽市场禽流感病毒(AIV)的流行和变异情况,本研究于2015年5月至2016年6月从广州市部分活禽市场采集禽咽喉拭子1 579份,对样品处理之后进行分离和RT-PCR鉴定,通过对HA、NA基因进行遗传进化分析后,共检测到9株H9N2亚型禽源流感病毒。9株分离株的HA基因属于BJ/94-like分支,核苷酸相似性为93.2%~99.7%;有8株分离株的HA基因裂解位点的序列为P-S-R-S-S-R,1株的HA基因裂解位点的序列发生了P/L-S-R-S-S-R的替换。HA蛋白第226受体结合位点的氨基酸均为亮氨酸(Leu),具有人流感受体结合的特征。6株分离株的NA基因属于BJ/94-like分支,3株属于HK/G9-like分支,说明不同分支的病毒开始出现重组。本研究通过对广州市部分活禽市场分离到的禽流感病毒序列分析,掌握活禽市场流感病毒的流行变异趋势,为流感病毒的综合防控及保障公共卫生健康提供参考。     

新型重配甲型H7N9流感病毒HA基因序列分析

为了分析2013年新型重配甲型H7N9流感病毒HA基因分子流行病学特征,从NCBI数据库下载不同分离宿主的流感毒株HA全基因序列,应用分子生物学软件进行遗传演化分析。结果显示:A/Hangzhou/1/2013(H7N9)株HA裂解位点为PEIPKGR↓GLF,含有2个碱性氨基酸;HA蛋白有糖基化位点5个。抗原位点和受体结合位点,相对于之前人感染的H7亚型流感病毒发生不同程度变化。与A/Hangzhou/1/2013(H7N9)株中HA片段的核苷酸同源率较高的前10个毒株均分离自亚洲国家禽类,同源率达到95%以上。此次新型重配H7N9流感毒株HA基因是否由禽传给人有待进一步研究。     

血凝素蛋白稳定性对流感病毒生物学特性影响的研究进展

流感病毒(Influenza A virus,IAV)可引起人、禽、猪、马、蝙蝠等多种动物感染和发病,是人流感、禽流感、猪流感、马流感等人与动物疫病的病原。当前主要通过疫苗接种的方式控制流感的流行,疫苗的开发研究仍然是防控工作的重点。IAV血凝素(Hemagglutinin,HA)蛋白是疫苗研制的主要靶标,HA蛋白是病毒粒子表面主要糖蛋白之一,介导IAV入侵,也是宿主免疫系统的识别对象。文章就IAV HA蛋白的稳定性影响病毒的复制能力、宿主范围、致病性和气溶胶传播能力等生物学特性的相关研究进行综述,探究流感病毒稳定性对疫苗优化的意义。     

信号肽序列对A型流感病毒H1N1 HA蛋白表达的影响

为了探究信号肽对A型流感病毒血凝素蛋白(hemagglutinin, HA)表达的影响,扩增了病毒的HA基因,利用双酶切方法将HA基因分别克隆至pCMV-Flag-N及pCMV-Flag-C载体中,成功获得了包含HA信号肽的SP-HA-Flag载体和缺失信号肽的Flag-HA载体,将重组质粒转染至293T细胞后利用Western blot及间接免疫荧光方法检测HA蛋白表达情况。结果表明,该信号肽显著下调HA蛋白的表达量,并调控HA在细胞内的定位:含信号肽序列的HA蛋白主要定位在细胞膜,而不含信号肽的HA蛋白则主要定位在细胞质。本研究为进一步研究流感病毒HA蛋白的生物学功能提供了基础信息。     

猪流感病毒分离株HA基因的克隆与序列分析

从1株H3N2亚型猪流感病毒（SIV）中提取RNA,用RT-PCR方法扩增了其HA基因的全长cDNA片段,克隆后测定其核苷酸序列,并推导了相应的氨基酸序列.结果,扩增的H3N2亚型SIV HA基因长度为1 701个核苷酸,共编码566个氨基酸.核苷酸序列与已发表的中国香港、中国大陆、美国及欧洲分离的H3亚型毒株相近,核苷酸和氨基酸序列相似性均在97%以上,同属H3亚型.其HA1、HA2之间切割位点序列为PSIQSR↓G,从分子水平推论,属于非高致病力毒株.其推导的氨基酸序列中有8个糖基化位点,7个位于HAl基因的第8、22、38、63、126、165、285位点,1个位于HA2基因的154位点.研究数据已提交至GenBank,并申请到一个登录号EF569597.研究结果为我国流感病毒基因库的建立、流感疫情的监测和防制提供了理论依据和技术资料储备.     

流感病毒 HA 受体结合位点抑制剂研究进展

目前临床所用控制流感病毒的药物和疫苗受到病毒耐药性、疫苗滞后性等诸多因素的限制,使能阻止病毒侵入宿主细胞的抑制剂成为当前研究的热点。唾液酸是流感病毒囊膜表面血凝素（HA）的受体,但研究表明唾液酸并不适合作为研制流感病毒侵入宿主细胞抑制剂的结构模型。研究发现流感病毒的HA 受体结合位点必须外露才能与宿主细胞受体结合,因此 HA 受体结合位点可以被宿主免疫系统监视,成为抗体潜在的靶向契合位点。随后发现的 HA 受体结合位点抗体能与 HA 受体结合位点的保守氨基酸残基结合,能有效阻止流感病毒感染宿主。因此,可用 HA 受体结合位点抗体作为流感病毒感染抑制剂的模型,研制流感病毒抑制剂。论文就流感病毒 HA 的分子结构和功能,HA 结合受体的机制,HA 受体结合位点抗体以及该类抗体对流感病毒的抑制效果进行了阐述,以期对以 HA 受体结合位点抗体为模型研制流感病毒感染抑制剂提供帮助。     

猪源新型甲型H1N1流感病毒的分离鉴定及遗传进化特点

本研究旨在了解猪源新型甲型H1N1流感病毒山东分离株的遗传进化特点。对山东地区出现的疑似H1N1流感病死猪进行病料采样,然后进行病毒的分离鉴定,并对分离病毒株(A/swine/Shandong/07/2011)的HA、NA、PB2、PB1、PA、NP、NS和M基因进行遗传进化分析。结果显示,该株病毒8个片段的核酸序列与A/H1N1(2009)对应序列的相似性都大于99%,并且该毒株HA蛋白的裂解位点和优先识别唾液酸α-2,6受体的位点与A/H1N1(2009)也高度一致,分别为PSIQSR↓GLFGAI和190D、225D。但是,与A/H1N1(2009)毒株的HA蛋白相比,受体结合位点处出现了重要的突变(Q226R)。该研究结果为进一步研究猪源新型甲型H1N1流感病毒的分子进化提供了重要信息。     

基于NCBI数据库的禽源H5N2 AIV的HA基因进化分析

为了解H5N2亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)的血凝素蛋白(Hemag-glutinin,HA)系统进化特征,借助NCBI influenza virus resource数据库,下载禽源A型流感病毒(Influenza A Virus,IAV)H5N2亚型HA核酸序列,分析毒株的宿主、分离时间等特征,并构建HA蛋白的遗传进化树,分析其系统发生。结果显示:NCBI数据库收录的H5N2 AIV的HA核酸序列1 272条,序列在NCBI发布时间集中于2005—2007年、2011年、2014—2016年;582条序列为野禽来源,宿主主要分布于雁形目、鸡形目和鸻形目的野禽。系统发生分析结果表明:H5N2 AIV的HA蛋白可聚类为亚欧谱系及北美谱系两大分支,前者可分为三个亚系,后者可分为两个亚系。研究结果呈现了H5N2 AIV HA基因在时间及空间上的进化特征,为H5N2AIV引起的疫病预警和防控提供理论基础。     

H9N2亚型猪流感病毒对小鼠的致病性及其分子特性研究

本实验从河北地区疑似流感发病猪体内分离到一株病毒,经鉴定为H9N2亚型猪流感(SIV)病毒.将该分离株经滴鼻、点眼途径感染小鼠,观察临床症状和病理变化,同时对血凝素(HA)、神经氨酸酶(NA)、核蛋白(NP)和基质蛋白基因(M)进行克隆和序列测定,与GenBank中登录的相关序列进行比对并绘制系统发育进化树.致病性结果显示:感染小鼠出现精神不振,体重下降,并引起以弥漫性肺泡损伤为主的临床症状和病理变化.序列分析结果显示:该分离株与禽流感病毒(AW) A/chicken/Hebei/4/2008 (H9N2)(简称CK/HB/4/08)参考株的HA、NA、NP和M基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列的同源性最高.HA蛋白的裂解位点序列为PARSSR↓GLF,属于低致病性流感病毒的裂解位点.HA、NP、NA和M基因的遗传进化分析均显示该分离株与AIV的CK/HB/4/08株位于同一分支,具有较近的亲缘关系;由此推测该分离株可能是由CK/HB/4/08演化而来,并在跨物种传播的过程中发生了部分变异.     

跨膜丝氨酸蛋白酶-4对2009甲型H1N1流感病毒HA的切割及其融合活性研究

流感病毒血凝素(HA)被宿主蛋白酶切割活化是流感病毒复制和扩散的关键步骤.2009甲型H1N1流感病毒HA的裂解位点为单碱性氨基酸,只能被宿主特定组织部位表达的某些蛋白酶所切割活化.本研究构建了主要存在于人呼吸道和肺脏的跨膜丝氨酸蛋白酶4 (TMPRSS4)的真核表达重组质粒pCA-TMPRSS4-Flag与表达2009甲型H1N1流感病毒中国四川分离株HA的真核重组表达质粒pCA-SCHA共转染293T细胞,利用westernblot证明2009甲型H1N1流感病毒的HA蛋白能够被TMPRSS4切割;通过激光共聚焦确定TMPRSS4和HA在293T细胞膜上共定位;并进一步通过细胞融合试验证明经正确切割的HA具有在低pH条件下介导细胞膜发生融合的生物学功能.本实验为研究自然感染情况下参与活化流感病毒的宿主胰蛋白酶提供了实验依据.     

中国流行的2009甲型H1N1猪源流感病毒HA和NA基因的分子和遗传特征

目前流行的甲型H1N1流感病毒是一个复杂的基因重配病毒。对病毒的分子生物学研究,尤其是病毒囊膜蛋白血凝素（haemagglutini,HA）基因和神经氨酸酶（neuraminidase,NA）基因的研究,为控制和预防H1N1流感病毒具有重要的意义。本研究对中国流行的2009甲型H1N1猪源流感病毒的HA和NA基因与疫苗株A/California/07/2009（H1N1）,以及不同国家和地区的病毒株进行核苷酸和氨基酸序列分析。从NCBI的GenBank数据库下载所需要毒株的序列,采用Lasergene 6.0软件包中的EditSeq和MegAlign进行序列分析,进化树分析采用MEGA4.1软件。进化分析表明,中国流行的2009 H1N1流感病毒与疫苗株的核苷酸同源率分别在98.8%~99.7%和98.6%~99.6%之间;裂解位点处为I/VPSIQSR↓G,不具备高致病性流感病毒的特征;有1株NA抗性病毒。尽管与疫苗株相比,中国流行株2009甲型H1N1猪源流感病毒的HA和NA基因有部分突变,但这些突变并不是重要的。本研究首次详细分析了中国流行的2009甲型H1N1猪源流感病毒株与疫苗株的HA和NA基因的分子特征,对实时监测流感病毒HA和NA基因的变化具有重要意义。     

2017年冬季上海地区犬流感病毒的检测与HA、NA序列的遗传进化分析

为了解2017年冬季上海临床接诊犬的流感病毒感染情况和病毒变异趋势,收集上海某动物医院疑似犬流感样品进行RT-PCR检测,构建HA、NA的重组载体并测序,对获得的序列进行进化分析、氨基酸变异分析,综合我国同亚型犬流感病毒HA序列进行进化率分析。结果显示:23份疑似样品中检出5份阳性样品,获得5个H3亚型的HA序列、2个N2亚型的NA序列,上述序列在进化树中已经形成独立的进化分支,与韩国、广东毒株亲缘关系最近;氨基酸比对表明,HA和NA在重要位点发生许多一致的突变,如抗原位点区域、糖基化位点等,NA茎部未见氨基酸插入;对2007年至2017年中国南方地区分离的H3N2犬流感病毒HA片段进行进化率、变异率分析显示,年平均进化率呈逐年增高趋势,变异不断积累。研究表明,开展犬流感病毒变异监测,掌握病毒变异和进化方向,对防控该病、防止病毒向人群传播有重要意义。     

质谱筛选与H5、H7亚型流感病毒HA蛋白互作的宿主膜蛋白及其GO分析

为了筛选与H5、H7亚型流感病毒HA蛋白互作的宿主膜蛋白,本研究根据H7亚型流感病毒AH1株与H5亚型流感病毒FJ1160株的HA基因序列设计引物,分别PCR扩增两株流感病毒的HA基因,连接至pCAGGS载体,分别构建了H5、H7亚型流感病毒模式病毒株的HA蛋白真核表达质粒pCAGGS-HA-AH1与pCAGGS-HAFJ1660。将pCAGGS-HA-AH1、pCAGGS-HA-FJ1660分别转染HEK-293T细胞,经培养后提取细胞膜蛋白,利用免疫沉淀(IP)试验筛选与HA蛋白互作的宿主膜蛋白。质谱(shotgun)分析结果显示,有35种宿主膜蛋白同时与H5、H7亚型流感病毒HA蛋白存在相互作用。进一步进行基因本体论(GO)分析,结果显示这35个候选膜蛋白主要作为细胞膜及细胞器膜的组分与其他蛋白或离子结合,以介导生物调控及代谢等过程。为了验证筛选结果的可靠性,利用qPCR对代表性基因ATPAP2、DYNLL1、 RAB7A进行检测,结果显示代表性基因ATPAP2、DYNLL1、RAB7A在293T细胞中均有表达,与预测相符。本研究首次筛选得到与两种亚型流感病毒HA蛋白同时存在相互作用的宿主膜蛋白,为进一步对宿主蛋白与流感病毒HA蛋白相互作用机制的研究提供基础数据。     

广东1株H3N2亚型犬流感病毒的分离与鉴定

本试验采集一只具有流感临床症状的病犬鼻咽拭子经常规处理后接种SPF鸡胚,分离到一株流感病毒,并对其进行鉴定及生物学特性研究。结果表明,该毒株对1%鸡红细胞的血凝价为26,能被H3亚型流感病毒阳性血清中和,与H1、H5、H7、H9亚型阳性血清和阴性血清无交叉反应。序列分析显示,该毒株的HA和NA基因核苷酸序列分别与犬流感病毒(CIV)H3和N2亚型的病毒株同源性最高。确定该毒株为H3N2亚型CIV,并将其命名为A/canine/Guangdong/01/2011。     

H5亚型鸭源流感病毒HA基因序列生物信息学分析

A型流感病毒（AIV）引起的禽类禽流行性感冒（avian influenza,AI）或相关疾病,被国际兽疫局定为甲类传染病。AIV中最容易突变的基因是血凝素（HA）基因,具有亚型和株的特异性,是区分病毒亚型的依据之一。本研究从GenBank中下载了所有209条鸭源H5禽流感病毒HA基因的全序列,利用生物信息学软件构建进化树研究序列的聚类特点;比较不同年份毒株的HA基因的受体结合位点氨基酸,找出受体结合位点氨基酸的变异规律;比较不同年份分离的鸭源H5N1序列的HA1和HA2蛋白的剪切位点,找出各年份毒株的剪切位点的特点;比较不同年份分离序列的潜在糖基化位点,统计各年份潜在糖基化位点的数量以及序列变化。期望找到H5亚型鸭源流感病毒的变异规律和变异方向,为鸭源流感的防控起到积极的作用。