宿主蛋白ANP32A对流感病毒功能影响的研究进展

流感病毒是一类危害人和动物健康的RNA病毒,其在宿主细胞内的有效复制离不开宿主蛋白酸性核磷蛋白32家族成员A （ANP32A）和病毒RNA聚合酶的协助和支持。病毒RNA聚合酶由3种蛋白PB1、PB2和PA组成,且ANP32A与病毒RNA聚合酶的最强相互作用需要这3种蛋白的共同参与。ANP32A是酸性富含亮氨酸的核磷蛋白32（ANP32）家族成员,其被确认为支持细胞核中病毒RNA聚合酶活性的关键宿主因子,对流感病毒的复制具有重要的作用。ANP32A的物种特异性差异决定了病毒RNA聚合酶的宿主范围：独特的33个氨基酸序列存在于禽类ANP32A （avANP32A）,而在哺乳动物ANP32A中缺乏此氨基酸序列。avANP32A中特有的33个氨基酸序列能增强ANP32A的功能,从而增加禽源特征流感病毒聚合酶活性。禽流感病毒（Avian influenza virus,AIV）不能有效利用较短的ANP32A （即缺乏独特33个氨基酸序列的ANP32A）,因而哺乳动物ANP32A无法支持禽源特征聚合酶活性,然而在人ANP32A （huANP32A）中插入这33个氨基酸能促进其对AIV聚合酶的支持作用。此外,流感病毒的适应性突变也能增强AIV在哺乳动物中的传播力和致病性。AIV适应哺乳动物时往往会发生E627K突变,以增强其在哺乳动物中的复制能力。作者主要介绍了宿主蛋白ANP32A对流感病毒复制、转录的影响和流感病毒发生适应性突变的作用机制,简要论述了ANP32A与聚合酶的相互作用对流感病毒跨物种感染的分子机制。     

应用酵母双杂交系统筛选与流感病毒PB2蛋白相互作用的宿主蛋白

流感病毒PB2蛋白可以作用于病毒mRNA转录起始阶段,辅助病毒mRNA引物的合成,并能够影响病毒的宿主范围,参与禽流感病毒在哺乳动物宿主体内的适应过程。本研究利用2009甲型H1N1流感病毒PB2蛋白作为"诱饵"蛋白,通过经典酵母双杂交系统筛选由Calu-3、A549、THP-1和U251 4种细胞构建的cDNA文库,筛选到多个与PB2蛋白相互作用的宿主蛋白。针对其中筛选到的一种宿主蛋白FHL2,进行免疫共沉淀(Co-IP)和激光共聚焦(Confocal)试验,证实了PB2蛋白和FHL2蛋白二者之间存在相互作用,并且转染瞬时过表达FHL2发现该蛋白可以负调控流感病毒复制,为进一步研究PB2蛋白与FHL2蛋白互作及影响病毒复制的分子机制奠定了基础。     

A型流感病毒致病性及跨种间传播的分子生物学基础

A型流感病毒在温血动物中广泛存在,也是目前导致人类和各种动物流感疾病的主型。在自然情况下流感病毒感染的宿主范围有一定的特异性,分离自人的流感病毒一般不能在鸡、鸭等禽类体内复制,同样禽流感病毒在灵长类动物体内的复制能力也极差。但近年来不断发生禽流感病毒（包括H5N1,H9N2,H7N7亚型病毒）直接传染给人的事件,而2009年爆发的人类的H1N1流感的病原则是猪源流感病毒重组而来。研究证实,流感病毒的致病性及跨种间传播的深层原因是病毒分子结构差异及其与宿主细胞相互作用。病毒多种结构蛋白和非结构蛋白某些功能位点上氨基酸的差异是病毒致病性及其跨中传播的分子生物学基础。     

H7N9流感病毒人源分离株与禽源分离株复制特性研究

为了解H7N9流感病毒的生物学特性,本研究对H7N9流感病毒人源分离株(AH1)和禽源分离株(CK53)复制特性进行了系统比较研究。序列分析显示,AH1和CK53病毒在进化关系上同源性较高,仅有8个氨基酸位点差异。两株病毒分别接种禽类细胞DF1和CEF,人类细胞A549和Calu-3,检测其复制能力,结果显示在33℃和37℃两种温度条件下,两种病毒在禽类细胞中复制能力相似,但在人类细胞中AH1复制能力强于CK53。CK53在哺乳动物细胞连续培养5代后出现包含PB2/E~(627)K在内共5个氨基酸位点的突变,显示禽源分离株在哺乳动物细胞复制过程中可以迅速获得适应性突变。突变病毒CK53-P5在A549细胞中复制水平明显强于CK53,其复制能力与AH1差异不明显。本研究进一步揭示了H7N9流感病毒人源分离株与禽源分离株的生物学特性差异,为深入了解其致病分子机制提供了实验依据。     

一株野鸭源H4N6亚型禽流感病毒A/mallard/Yancheng/2005的全基因组克隆和序列分析

应用流感病毒通用引物对盐城珍禽自然保护区野鸭泄殖腔棉拭子分离株禽流感病毒A/mallard/Yancheng/2005（简称Mallard/YC/2005）（H4N6）进行全基因组序列扩增,结合GenBank中的相关序列进行遗传进化分析。结果表明,Mallard/YC/2005（H4N6）HA基因与A/duck/Siberia/1701/1996（H4N6）的核苷酸同源性最高（97.5%）,推导的氨基酸剪切位点序列为PEKASR,为典型低致病性禽流感病毒的特征序列;神经氨酸酶（NA）、非结构蛋白（NS）均没有氨基酸缺失;基质蛋白2（M2）与宿主特异性有关的位点及碱性聚合酶2（PB2）的627位都是亲禽类细胞的氨基酸;M基因与家鸭分离株A/duck/Yangzhou/02/2005（H8N4）的核苷酸同源性为99.4%,PA基因与家鸭分离株A/duck/Jiangxi/1286/2005（H5N2）的核苷酸同源性达98.9%,说明这2个基因已经在家鸭体内存在并参与了基因重排。     

流感病毒RNA聚合酶串联亲和纯化方法的建立

为建立流感病毒RNA聚合酶的串联亲和纯化方法,本实验由鸡胚尿囊液中提取病毒核酸,经过RT-PCR和常规PCR方法扩增禽流感病毒株A/Duck/Guangxi/35/01 (H5N1)的PB1、PB2和PA的cDNA.分别将PB2基因连接于pcDNATAP载体中,PB1和PA基因连接于pcDNA3A载体中构建了pcDNA-35PB2TAP、pcDNA-35PB1和pcDNA-35PA重组质粒.将构建的真核表达重组质粒共转染293T细胞,经过串联亲和纯化方法获得流感病毒依赖RNA的RNA聚合酶复合体(RdRp).利用RNA体外合成试验验证获得的RdRp具有生物学活性.     

禽流感病毒宿主特异性与致病性的分子基础研究进展

禽流感病毒不断重排和变异导致新型流感病毒不断出现,其中有些毒株已经获得了感染哺乳动物的能力,严重危害人类公共卫生安全。近年来,对于禽流感病毒致宿主特异性和致病性的研究取得了一定进展。病毒蛋白某些氨基酸位点的突变就能够改变病毒的宿主特异性,使病毒能够跨宿主传播。而且,病毒的RNA聚合酶、NS1非结构蛋白和几种新发现的病毒蛋白都与病毒的致病性密切相关。论文阐述了禽流感病毒宿主特异性与致病性的分子基础,为禽流感跨物种传播机制研究及防控工作提供参考。     

一株禽源高致病性H7N9亚型流感病毒分子特性研究

为了研究一株禽源高致病性H7N9亚型流感病毒,分析其变异进化及部分生物学特性,试验以从H7N9亚型流感病毒阳性病死鸡的肺脏组织中提取的总RNA为模板,利用特异性引物扩增出全基因序列,分析其核苷酸和氨基酸序列,利用同源建模在线服务软件SWISS-MODEL对突变位点附近的氨基酸序列空间结构进行研究。结果表明:PCR扩增出H7N9亚型流感病毒8个基因片段,即HA、NA、PA、PB1、PB2、NP、NS、M,这8个基因片段均与A/Chicken/Heinan/ZZ01/2017(H7N9)的相应片段具有较高的同源性; HA的第135,226位和NA第401,429位氨基酸存在突变;除A135V突变外,L226Q、A401T、K429R突变均能导致受体结合位点或唾液酸结合位点体积的改变。说明根据基因同源性分析结果,黑龙江省的H7N9流感疫情可能是从中国中部地区传播而来;根据受体结合位点的分析结果,L226Q、A401T和K429R突变可能影响病毒与宿主细胞间的相互作用。     

猪流感病毒的种间传播及分子进化

流感病毒具有宿主泛嗜性。A型流感病毒可感染人、猪、马、海洋哺乳动物及禽类等各种动物。根据病毒血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的抗原性不同，而将其分为15种不同的H抗原亚型和9种不同的N抗原亚型。研究发现．A型流感病毒所有的H亚型和N亚型都永久性地存在于世界各地的水禽和海鸟中．因此水禽和海鸟被称为A型流感病毒天然种     

一株H5N3亚型禽流感病毒全基因组序列分析及其对小鼠的感染性研究

为了解H5N3亚型流感病毒的生物学特性,本研究对2017年浙江省分离到的一株H5N3亚型禽流感病毒(AIV)[DK/ZJ/S1368/2017(H5N3)]进行了遗传演化分析及小鼠感染性实验。遗传演化分析结果显示,该株病毒的HA蛋白裂解位点处仅含一个碱性氨基酸,属于低致病性AIV。同时,该病毒的血凝素(HA)基因与H5N7亚型流感病毒亲缘关系较近;聚合酶碱性蛋白2(PB2)基因和核蛋白(NP)基因与H10N7亚型流感病毒亲缘关系较近;碱性聚合酶蛋白1(PB1)基因与H1N1亚型流感病毒亲缘关系较近;酸性聚合酶蛋白(PA)基因与H6N2亚型流感病毒亲缘关系较近;神经氨酸酶(NA)基因与H10N3亚型流感病毒亲缘关系较近;基质蛋白(M)基因与H3N8亚型流感病毒亲缘关系较近;非结构蛋白(NS)基因与H1N1亚型流感病毒亲缘关系较近。表明其基因来源复杂。小鼠感染实验结果显示,该分离株无需提前适应即可以在小鼠肺脏和鼻甲中复制,小鼠感染病毒后无明显临床症状,与对照组相比其体质量变化不明显,表明该病毒对小鼠呈低致病性。本研究通过对该H5N3亚型AIV的生物学特性的分析,发现该病毒基因来源复杂,无需提前适应就可以在小鼠体内复制,具有感染哺乳动物的潜在威胁,提示应当持续加强对H5N3亚型AIV的监测和相关生物学特性的研究工作。     

流感病毒NP蛋白与宿主蛋白SNRPA的相互作用研究

流感病毒核蛋白(NP)是由病毒RNA节段5编码的主要结构蛋白,与病毒基因组RNA及聚合酶(PB1、PB2、PA)构成核糖核蛋白(vRNP)复合体,是病毒基因组的转录和复制的基本功能单位。本实验室采用酵母双杂交技术从人细胞系cDNA文库中筛选与流感病毒NP蛋白相互作用的宿主蛋白U1 small nuclear ribonucleoprotein A(SNRPA)。本研究通过酵母回交验证、免疫共沉淀(Co-IP)和GST pull down试验进一步证实NP与SNRPA之间存在直接相互作用。利用siRNA干扰基因的表达后,流感病毒的复制滴度在24 h和48 h分别下降2.7倍和1.75倍,表明SNRPA蛋白表达对流感病毒的复制发挥正调控作用。本研究丰富了流感病毒蛋白与宿主蛋白之间的蛋白质调控网络,为进一步研究流感病毒复制调控的机制奠定了基础。     

动物流感与人类流感之间的相关性

流感（Influenza）是由流感病毒引起的人和动物共患的一种呼吸道传染病。流感病毒为RNA病毒，具有内部抗原和表面抗原。内部抗原是核蛋白和基质，很稳定。依据病毒的型特异性抗原的不同，将病毒分为A、B、C三型。表面抗原为血凝素HA和神经氨酸酶NA，很容易变异，是株特异性抗原。依据株特异性抗原，将A型病毒区分为许多亚型。目前有H１～H１５１５种不同的HA抗原和N１～N９９种不同的NA抗原。乙型、丙型流感病毒主要感染人，A型流感病毒能感染人和猪及各种禽类、马等其它动物。由于流感病毒不仅给动物生产带来严重危害，而且对人类…     

宿主因子CENPV与流感病毒NP蛋白相互作用的研究

核蛋白(NP)是流感病毒的主要结构蛋白,其与RNA依赖性的聚合酶蛋白(PB2、PB1和PA)及vRNA构成核糖核蛋白复合体,参与流感病毒复制过程中的多个阶段.宿主因子着丝粒蛋白V(CENPV)在细胞生命周期中发挥重要作用,但是目前尚未见关于CENPV蛋白与流感病毒NP蛋白相互作用的报道.为研究宿主因子CENPV与流感病...     

H5N1亚型禽流感病毒RNA聚合酶PB1_P亚基片段的表达、纯化和结晶

 根据GenBank中H5N1亚型禽流感病毒RNA聚合酶PB1基因序列设计一对特异性引物,利用RT-PCR方法扩增H5N1亚型禽流感病毒的PB1_P基因,克隆到原核表达载体pET-28a载体中,经PCR、酶切和测序分析后,鉴定出阳性重组子。将阳性质粒pET-28a/PB1_P转化大肠杆菌BL21（DE3）,用0.5 mol/L IPTG,在37 ℃诱导表达4 h,经SDS PAGE和Western blot检测,获得重组蛋白PB1_P表达。并经Ni-NTA柱亲和层析与柱层析纯化表达蛋白,采用悬滴气相扩散法对纯化蛋白进行结晶。结果成功构建pET-28a/PB1_P重组质粒,SDS-PAGE结果显示重组蛋白在大肠杆菌中获得了高效表达,Western-blot证明表达的融合蛋白具有良好的免疫原性,经蛋白纯化、初筛结晶,得到PB1_P重组蛋白初筛晶体,为深入研究流感病毒聚合酶的生物学功能、开发新型H5N1亚型禽流感病毒检测试剂盒奠定了良好的基础。     

甲型流感病毒研究进展

甲型流感病毒持续不断地在许多宿主中传播,如人、鸟、马、狗、猪。季节性流感严重影响着全球数百万人的健康。甲型流感病毒具有八段单链负义RNA,典型编码11或12种病毒蛋白,包括N40和新鉴定的PB1编码蛋白。众所周知,一个细胞同时感染两种甲流病毒可引起基因的混合或重组,从而产生新的流感毒株,多数人类流行病毒也认为由此产生。     

人感染H7N9病毒血凝素基因分析

为研究2015年人感染H7N9流感病毒血凝素基因变化带来的病毒感染力、致病力等特征变化,从GISAID和GenBank上获取我国2015年人感染H7N9流感病毒HA核酸序列,经BLAST在线比对后下载选用的2013年和2014年人、家禽感染H7N9流感病毒HA核酸序列;利用MEGA6.0分析HA蛋白关键位点氨基酸残基的变化,比较HA核苷酸序列同源性,构建系统进化树,探讨我国2015年人感染H7N9流感病毒HA基因变化和引起的病毒感染力、致病力变化。2015年人感染H7N9病毒HA蛋白均具有能使其与人呼吸道受体特异性结合的Q226L,各样本HA蛋白氨基酸替换位点比2013年样本氨基酸替换位点增多,2015年人感染H7N9病毒出现分化。新增的氨基酸变化可能加强了H7N9病毒对人的毒力,2015年人感染H7N9病毒出现分化并具有地域性特征。     

宁夏地区H1N1亚型猪流感病毒基因组遗传进化分析

对宁夏地区2011年分离到的5株H1N1亚型猪流感病毒进行了基因组测定和遗传进化分析。结果显示:宁夏地区H1N1亚型猪流感病毒具有多样性,5株分离株可分为3类,其中1株为类人H1N1猪流感病毒,2株为经典猪流感病毒,另外2株为重组猪流感病毒,其PB2、PB1、PA、NP、NS基因来源于北美三元重组猪流感病毒,HA、NA、M基因来源于经典猪流感病毒;HA蛋白裂解位点附近氨基酸分析显示5株H1N1亚型猪流感分离株均为低致病性毒株;序列分析结果显示5株病毒在HA蛋白受体结合位点、抗原位点,以及NA蛋白潜在糖基化位点处氨基酸存在差异,这些差异具有分支特异性。5株病毒在NA和M2蛋白上均未出现与神经氨酸酶抑制剂和金刚烷胺耐药性相关的氨基酸变异,但其中3株病毒的PB2蛋白基因具有哺乳动物适应性变异E627K。     

科技

<正>哈兽研阐述H7N9流感病毒适应哺乳动物宿主机制近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所国家禽流感参考实验室,在H7N9流感病毒适应哺乳动物宿主机制研究方面取得重要进展。该研究从病毒本身"内因"及宿主"外因"两方面,深入阐释了H7N9流感病毒感     

破解“H7N9禽流感病毒获得对哺乳动物致病力增强突变”之谜

禽流感病毒(AIV)是重要的人兽共患病原。禽类是AIV的自然宿主,病毒需要获得一系列突变才能跨越禽类-哺乳动物种间屏障、在哺乳动物体内复制。早在1993年科学家就发现AIV在哺乳动物细胞中复制时会在PB2蛋白上获得E627K突变,随后的研究证明这一突变在增强AIV对人及其他哺乳动物致病和传播能力中发挥关键作用。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰院士团队前期研究发现PB2/E627K突变增强了H7N9 AIV对人的致病力和在人之间的传播能力。该团队最新的研究揭开了26年一直未能揭示的“PB2/E627K突变之谜”,相关结果近期发表在mBio(Liang L et al.,2019,10(3):e01162-19)。     

A型流感病毒聚合酶复制必需的宿主因子及其作用机制

正A型流感病毒是引起人和动物流感的主要病原,对人类的生命健康和社会生活形成巨大威胁。A型流感病毒亚类较多,感染宿主较广,且可以跨种传播进而造成流感大流行,因此A型流感病毒的跨种传播机制一直是本领域的研究热点。流感病毒的RNA聚合酶是该病毒在宿主细胞内转录与复制的物质基础,在病毒的跨物种传播中发挥重要作用。其需借助某些宿主蛋白来完成病毒的转录和复制过程,目前已经发现有多种宿主因子