猪源DDX56对口蹄疫病毒的复制及其对病毒诱导的RLR通路调节的研究

DEAD框解旋酶56(DDX56)是一种RNA解旋酶,能参与RNA代谢和核糖体的合成。为研究猪源DDX56对口蹄疫病毒(FMDV)复制和对病毒诱导的RLR通路的影响,首先通过免疫共沉淀试验筛选与猪源DDX56互作的FMDV蛋白;接着利用Q-PCR和Western blot检测过表达猪源DDX56对FMDV在PK-15细胞中复制的影响;然后利用双荧光素酶报告基因和Q-PCR检测猪源DDX56对病毒诱导的RLR通路的影响。结果显示,猪源DDX56能与FMDV蛋白VP0、VP1、VP2和3A发生相互作用;过表达猪源DDX56能够促进FMDV的复制;过表达猪源DDX56能抑制仙台病毒(SeV)诱导的RLR通路的激活;猪源DDX56可以协同FMDV蛋白VP0、VP1、VP2和3A抑制病毒诱导的Ⅰ型干扰素的产生。总之,猪源DDX56能与FMDV蛋白VP0、VP1、VP2和3A互作而协同抑制Ⅰ型干扰素的产生,从而促进FMDV的复制。     

口蹄疫病毒3C蛋白酶切割宿主蛋白PCBP2

口蹄疫病毒(FMDV)3C蛋白酶(3Cpro)能够通过切割翻译起始因子4G(eIF4G)抑制宿主蛋白合成,而宿主多聚胞嘧啶结合蛋白2(PCBP2)的主要功能之一是参与蛋白质合成。本研究通过western blot检测显示,在FMDV感染BHK-21细胞中PCBP2蛋白水平显著降低。为鉴定FMDV 3Cpro是否具有切割PCBP2蛋白的功能,本研究采用免疫共沉淀试验和激光共聚焦检测显示,FMDV 3Cpro和PCBP2在细胞内存在相互作用,并且共定位于细胞质中。进一步研究显示,FMDV 3Cpro能够切割PCBP2,而且具有剂量依赖性。此外,FMDV 3Cpro活性位点突变(H46Y)试验结果表明,FMDV 3Cpro的蛋白酶活性是切割蛋白PCBP2所必需的。FMDV 3Cpro切割PCBP2靶位点序列的鉴定及FMDV 3Cpro切割PCBP2的生物学意义有待深入研究。     

口蹄疫病毒3D蛋白促进TLR3介导的Ⅰ型干扰素产生

口蹄疫是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的急性、热性、高度接触性传染病。口蹄疫病毒感染宿主引起一系列严重的炎症反应,而TLR3通路是介导细胞炎性反应的主要途径之一。为研究口蹄疫病毒蛋白对TLR3通路的影响,本研究首先用双荧光素酶报告系统筛选影响TLR3通路的FMDV蛋白;接着用Q-PCR试验验证筛出来的候选蛋白对TLR3通路下游基因表达水平的影响;并用免疫共沉淀试验验证与候选蛋白有相互作用的TLR3通路蛋白;最后用Western blot试验检测候选蛋白对TLR3通路下游分子磷酸化水平的影响。双荧光素酶报告系统结果显示,口蹄疫病毒3D蛋白促进TLR3通路介导的Ⅰ型干扰素的产生并呈剂量依赖性,Q-PCR试验表明,3D能够促进TLR3通路下游基因表达水平;免疫共沉淀试验表明,FMDV 3D与TLR3有相互作用;Western blot试验进一步显示,过表达3D能够促进TLR3下游分子的磷酸化水平。综上,口蹄疫病毒3D蛋白能促进TLR3介导的Ⅰ型干扰素的产生,从而调控天然免疫反应。     

口蹄疫病毒3D蛋白促进TLR3介导的Ⅰ型干扰素产生

口蹄疫是由口蹄疫病毒（FMDV）引起的急性、热性、高度接触性传染病。口蹄疫病毒感染宿主引起一系列严重的炎症反应，而TLR3通路是介导细胞炎性反应的主要途径之一。为研究口蹄疫病毒蛋白对TLR3通路的影响，本研究首先用双荧光素酶报告系统筛选影响TLR3通路的FMDV蛋白；接着用Q-PCR试验验证筛出来的候选蛋白对TLR3通路下游基因表达水平的影响；并用免疫共沉淀试验验证与候选蛋白有相互作用的TLR3通路蛋白；最后用Western blot试验检测候选蛋白对TLR3通路下游分子磷酸化水平的影响。双荧光素酶报告系统结果显示，口蹄疫病毒3D蛋白促进TLR3通路介导的Ⅰ型干扰素的产生并呈剂量依赖性，Q-PCR试验表明，3D能够促进TLR3通路下游基因表达水平；免疫共沉淀试验表明，FMDV 3D与TLR3有相互作用；Western blot试验进一步显示，过表达3D能够促进TLR3下游分子的磷酸化水平。综上，口蹄疫病毒3D蛋白能促进TLR3介导的Ⅰ型干扰素的产生，从而调控天然免疫反应。     

口蹄疫病毒IRES RNA元件与宿主蛋白eEF1a相互作用抑制病毒复制的研究

口蹄疫病毒(FMDV)内部核糖体进入位点(IRES)是该病毒复制的一种重要RNA元件,介导病毒蛋白的翻译起始,其过程需要多种宿主细胞因子的参与。为筛选与IRES相互作用的宿主蛋白,本研究以生物素标记的FMDV IRES RNA为"诱饵",通过RNA pulldown试验结合质谱分析筛选得到4种有可能与IRES存在相互作用的宿主蛋白,包括eEF1a、RPS3、DDX5和DDX3X。对筛选获得的宿主蛋白评分分析后,针对丰度高的宿主蛋白eEF1a进行IRES RNA pulldown分析以及western blot检测,结果显示eEF1a蛋白与FMDV IRES存在相互作用。激光共聚焦显微镜观察显示,FMDV感染宿主细胞后eEF1a蛋白从细胞核转移至细胞质中,并与FMDV基因组RNA在细胞质中共定位。此外,western blot检测显示,瞬时过表达eEF1a蛋白显著抑制FMDV在BHK-21细胞中的复制。本研究首次证实了宿主蛋白eEF1a能够与FMDV IRES RNA元件特异性结合,并抑制FMDV的复制,为深入了解IRES介导的翻译起始机制以及FMDV在宿主体内复制的分子调控机制奠定了基础。     

O型口蹄疫病毒单克隆抗体的制备和鉴定

利用O型口蹄疫病毒(FMDV)免疫BALB/c小鼠,取其脾细胞与Sp2/0细胞进行融合,经间接ELISA方法筛选和7次亚克隆后获得2株能稳定分泌单克隆抗体(MeAb)的杂交瘤细胞株.经间接ELISA检测,2株杂交瘤细胞株(3E1、7E6)的腹水效价分别为1:25 600、1:102 400.间接免疫荧光试验和特异性试验表明2株McAb可与不同株的O型FMDV反应,而不与其他血清型的FMDV反应.Western blot和叠加试验表明2株单抗可识别0型FMDV结构蛋白VP1上的同一个抗原表位.此特异性McAb的获得将为O型FMDV疫苗的研制和诊断方法的建立奠定基础.     

共表达O型FMDV衣壳蛋白和绿色荧光蛋白重组腺病毒的构建

为构建表达O型口蹄疫病毒(FMDV)的P12A3C基因及GFP基因的重组腺病毒rAdV-P12aEGFP2a3C,本研究以FMDV的2A基因序列为Linker,将报告基因EGFP插入FMDV的P12A与3C之间。重组腺病毒感染HEK-293细胞后可以观察到绿色荧光,表明EGFP蛋白获得表达。应用FMDV的VP2单克隆抗体4B2对重组病毒感染细胞进行western blot检测,反应条带与FMDV衣壳蛋白VP0和VP3的分子量大小相符,表明FMDV的完整衣壳蛋白和3C蛋白酶也均获得表达,而且EGFP的插入并未影响P1蛋白的表达和3C蛋白酶对P1的正确切割。重组腺病毒的生长特性分析表明,EGFP的插入也未影响该重组腺病毒的增殖特性。上述研究结果显示,表达FMDV衣壳蛋白P12A3C的重组腺病毒可以作为载体,以2A蛋白作为Linker表达一个小分子蛋白,为改进以腺病毒为载体的口蹄疫基因工程疫苗提供了新思路。     

NF-κB 和MAPKs在肥大细胞应答重组FMDV VP1-VP4蛋白过程中的作用

为探索肥大细胞应答重组口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)VP1-VP4(简称VP1-VP4)蛋白的信号转导途径,用重组VP1-VP4蛋白负载分别经NF-κB抑制剂获MAP激酶(MAPKs)抑制剂处理的小鼠腹腔肥大细胞(pMCs)、重组VP1-VP4负载pMCs组,以及未经处理的对照组pMCs,取1,6,24,48 h的细胞上清液,用ELISA检测细胞上清中TNF-α、IL-6和IL-10的含量。结果显示,抑制NF-κB组的IL-6和TNF-α含量在24,48 h均显著高于重组VP1-VP4负载pMCs组,而抑制MAPKs组的TNF-α、IL-6和IL-10含量在24 h以后均显著低于重组VP1-VP4负载pMCs组。结果表明,肥大细胞识别重组VP1-VP4蛋白分泌TNF-α、IL-6和IL-10受MAPKs调节,而分泌TNF-α、IL-6可能受NF-κB负调节。     

重组表达口蹄疫病毒T细胞表位猪细小病毒病毒样颗粒的制备

为增强表位疫苗的免疫原性,本研究将O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1中编码T细胞表位肽(aa 21～aa 40)序列连接于猪细小病毒(PPV)VP2的5'端,并插入到杆状病毒供体质粒pFastBac HTA中,构建成重组转座载体pFastBac-FMDV-VP1-PPV-VP2,转化含有穿梭载体Bacmid的E.coli DH10Bac中,经蓝白菌落筛选获得重组杆状病毒表达质粒rBac-FMDV-VP1-PPV-VP2,转染昆虫草地夜蛾(Sf9)细胞,并在Sf9中进行了表达。电镜观察显示,表达的重组蛋白能够自我组装成病毒样颗粒rPPV∶VLP(FMDV)。用间接免疫荧光试验(IFA)、western blot分析表明,表达产物具有与PPV VP2天然蛋白相似的免疫原性。小鼠免疫实验证实,在低浓度FMDV抗原下能够产生特异性T淋巴细胞增殖反应;而且该病毒样颗粒能诱导机体产生抗FMDV特异性细胞免疫反应。     

猪O型口蹄疫病毒样颗粒的构建及鉴定

为开发猪O型口蹄疫病毒(FMDV)病毒样颗粒(VLPs)基因工程亚单位疫苗,试验参考GenBank中登录的FMDV毒株基因序列(登录号:JN998085),设计针对VP1、VP2、VP3和VP4 4个基因片段的特异性引物,以O型FMDV O/MYA98/XJ/2010毒株的cDNA序列为模板,对目的基因进行PCR扩增;将获得的VP3、VP1和VP4、VP2基因片段分别插入2个杆状病毒供体质粒(pFastBacDual)的p10和pH双元启动子中,构建pFBD-VP3-VP1和pFBD-VP4-VP2 2个重组转座质粒;将验证正确的2个重组转座质粒分别转化含有穿梭载体(Bacmid)的大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,获得2个重组杆粒rBacmid-VP3-VP1和rBacmid-VP4-VP2,经验证正确后,对其进行扩增和提取,将其分别转染Sf9贴壁昆虫细胞,构建2个重组杆状病毒rvAc-VP3-VP1和rvAc-VP4-VP2;2个重组杆状病毒共同感染悬浮培养的Sf9昆虫细胞,利用杆状病毒表达系统在昆虫细胞内对4个基因进行表达,目的蛋白通过间接免疫荧光试验(IFA)、SDS-PAGE、Western blotting及透射电镜(EM)进行检测。结果显示,本研究成功构建2株分别表达FMDV VP1、VP2、VP3和VP4 4个结构蛋白的重组杆状病毒;特异性抗体检测发现,4个蛋白VP1～VP4均成功表达,且具有良好的特异性反应;4个蛋白在Sf9昆虫细胞内能够完成自我组装,形成与天然病毒结构相似的VLPs,直径大小在25～30 nm。本研究利用共感染表达方式在Sf9昆虫细胞内成功制备出FMDV病毒颗粒,为开发高效安全的FMDV基因工程亚单位疫苗开辟了一条新思路。     

猪瘟病毒衣壳蛋白与宿主丝/苏氨酸蛋白激酶N1相互作用的鉴定

为筛选并鉴定与猪瘟病毒(CSFV)衣壳(C)蛋白相互作用的宿主蛋白,本研究采用酵母双杂交技术以CSFV C蛋白为诱饵从猪外周血单个核细胞(PBMC)c DNA表达文库中筛选与之相互作用的宿主蛋白,共筛选到6种蛋白,分别为ATP5B、SON3、PKN1、PCBP1、RPS20和IQGAP1,根据Gene Ontology分析结果,这些蛋白分别参与细胞的增殖和代谢等过程。本研究选取丝/苏氨酸蛋白激酶N1(PKN1)进行进一步验证,经酵母共转化试验、免疫共沉淀试验和GST pull-down试验证实,宿主PKN1蛋白与CSFV C蛋白之间存在特异性结合。本研究首次证明PKN1与CSFV蛋白之间的相互作用关系,为进一步研究PKN1蛋白在CSFV感染过程中发挥的作用奠定了基础。     

Toll样受体信号转导的负调控机制研究进展

Toll样受体(TLRs)为模式识别受体的一员,是介导天然免疫及病原体信号转导与细胞活化信号转导的重要跨膜信号传递受体。研究发现许多负向调节蛋白通过靶向TLRs信号通路的关键信号分子,干扰信号转导途径中连接复合体形成、泛素化降解信号通路中接头蛋白、转录调控等不同方式负向调控TLRs信号通路,及时抑制TLRs信号,维持机体的免疫平衡。论文就TLRs信号转导途径及其负调控机制进行了综述。     

口蹄疫病毒的纯化及鉴定

通过PEG-6000沉淀，差速离心和蔗糖密度梯度离心等方法提取纯化了口蹄疫完整病毒粒子(FMDV)，经30g／L磷钨酸负染后电镜观察，FMDV 146 S为中心黑染的圆形颗粒，与中心透亮的FMDV空衣壳有明显区别，SDS-PAGE和Western-blotting试验结果表明，FMDV 146S电泳出现VP1、VP2、VP3三条结构蛋白带，其中VP1和VP3与阳性血清发生反应出现2条明显的条带。     

口蹄疫病毒VP1基因在转基因拟南芥种子中的表达及活性检测

构建了FMDV VP1基因的种子特异性表达载体p7SBin438/VP1,在根癌农杆菌GV3101的介导下,通过浸花法转化拟南芥花序,转基因拟南芥通过卡那霉素抗性筛选后,进行了目的基因PCR扩增和ELISA检测,对ELISA筛选的阳性植株进行Western blot检测,并对转基因拟南芥后代进行了目的基因PCR分析.结果表明,种子特异性表达载体p7SBin438/VP1构建正确,FMDV结构蛋白VP1编码基因已整合进拟南芥基因组并获得表达,表达蛋白具有免疫反应活性,转基因拟南芥后代分析表明VP1基因已经遗传给后代.本试验为将FMDV免疫基因向豆科植物种子中的转化提供了依据.     

一株抗猪脑心肌炎病毒VP2蛋白单克隆抗体的制备及抗原表位鉴定

为制备抗猪脑心肌炎病毒(EMCV)HB10株VP2蛋白的单克隆抗体(MAb)及鉴定其抗原表位,本研究利用原核表达系统表达的重组VP2蛋白(r VP2),纯化后将其免疫BALB/c小鼠,取免疫的小鼠脾细胞与SP2/0细胞融合,通过间接ELISA方法筛选出一株稳定分泌抗VP2 MAb(1D3)。通过间接免疫荧光试验和western blot对该MAb的免疫活性和特异性进行鉴定,结果表明1D3 MAb仅能够特异性与EMCV全病毒反应。此外,通过构建截短的VP2蛋白重组质粒,采用western blot的方法对VP2蛋白抗原表位进行鉴定,初步确定MAb 1D3识别的线性表位区域为89DGGVFGAALRRH100。本实验结果为进一步研究VP2蛋白的功能及建立EMCV检测方法奠定了基础。     

口蹄疫病毒抑制NOD2蛋白表达及其抗病毒功能的机制

天然免疫系统在病毒感染早期识别和诱发抗病毒反应中发挥重要作用,宿主模式识别受体(PRRs,如RIG-I、Toll和NOD样等受体)识别病原微生物结构上保守组分病原相关分子模式(PAMPs),进而激活下游级联信号通路,诱导干扰素、细胞因子和促炎性因子等产生,激发抗病毒天然免疫。而病毒通过降解天然免疫信号通路分子或抑制其激活,从而抑制抗病毒应答。口蹄疫病毒(FMDV)通过多种蛋白抑制天然免疫,肖少波团队和杜以军团队鉴定了非结构蛋白Lpro和3Cpro,作为水解酶蛋白,抑制RIG-I通路分子的激活,并阐明其抑制天然免疫的机制;郑海学团队鉴定了结构蛋白VP3和非结构蛋白2B和3A等抑制干扰素产生。     

口蹄疫病毒蛋白对先天免疫的影响

正口蹄疫病毒(FMDV)抑制宿主的翻译机制,阻断蛋白质分泌,并裂解与信号转导和先天免疫应答有关的细胞蛋白。FMDV是一种单链阳性RNA病毒,由衣壳和核酸组成,其基因组长度约为8500个碱基,该基因组被一个二十面体衣壳包裹,衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种结构蛋白各60个拷贝组成(图1)。VP1、VP2、VP3折叠成一个八链的楔形β-折叠形成外层     

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路调控猪肠上皮细胞精氨酸转运的机制

本研究旨在基于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路探讨猪肠上皮细胞增殖和精氨酸(Arg)转运的调控机制。在含100或350μmol/L Arg的培养基中添加(10 nmol/L)或不添加(0 nmol/L)雷帕霉素(Rap),培养猪肠上皮细胞(IPEC-J2细胞)3 d后,对细胞活力、细胞周期以及Arg转运、增殖和凋亡相关通路基因和蛋白表达进行检测。结果表明:1)添加Rap极显著降低了G2期和S期细胞数量(P0.01),而提高Arg浓度有效缓解了Rap对细胞增殖的抑制作用;Rap通过激活磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)-蛋白激酶(Akt)-B细胞淋巴瘤2(Bcl2)信号通路抑制细胞凋亡。2)添加Rap抑制mTOR信号通路后极显著提高了Arg摄取率(P0.01),极显著提高了100μmol/L Arg培养下细胞中阳离子氨基酸转运载体2(CAT2)的mRNA和蛋白表达量(P0.01);进一步试验证明蛋白激酶Cα(PKCα)-细胞外信号调节激酶(Erk)/cFos-CAT2信号通路可能是Rap促进CAT2表达,进而提高Arg摄取的重要通路。综上可知,Rap应激下猪肠上皮细胞增殖被抑制,提高Arg浓度能有效缓解Rap对细胞增殖的抑制作用;Rap通过调控PKCα-Erk/cFos-CAT2信号通路促进猪肠上皮细胞对Arg的摄取,且提高Arg浓度可促进细胞对Arg的摄取。结果提示,mTOR信号通路在调控猪肠上皮细胞Arg利用过程中发挥重要作用。     

亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒双拷贝VP1基因的串联表达及其免疫原性

口蹄疫病毒（FMDV）VP1基因含有T细胞和B细胞表位,是口蹄疫病毒的主要免疫原性基因。作者将亚洲Ⅰ型FMDV VP1基因首尾串联构建双拷贝的VP1基因（2VP1）,实现双拷贝VP1基因的原核表达,表达的重组蛋白（GST2VP1）经Sephadex-G200分子筛层析纯化后,Western blot证实其有反应原性,动物试验表明重组蛋白在加强免疫后能够产生和灭活疫苗相当的ELISA抗体和中和抗体;本试验结果为亚洲Ⅰ型FMDV免疫原性研究及GST2VP1蛋白的进一步应用奠定了基础。     

兔出血症病毒VP60蛋白单克隆抗体的制备及活性鉴定

为制备兔出血症病毒VP60单克隆抗体,利用HEK293T细胞瞬时表达VP60,免疫Balb/c小鼠,将小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞融合,间接ELISA筛选获得阳性克隆细胞株-5D11。利用血凝抑制(HI)、间接免疫荧光(IFA)和Westernblot等方法对5D11分泌的单克隆抗体活性进行鉴定,并对其识别区域进行了定位。结果显示,5D11能抑制病毒凝集人“O”型红细胞,与杆状病毒表达的VP60蛋白发生特异性抗原抗体反应,且其识别VP60蛋白线性抗原表位,并定位于494aa-579aa区段。成功制备了抗VP60蛋白单克隆抗体,为开展病原学检测、流行病学研究等奠定了基础。