PCBP2促进口蹄疫病毒增殖的机制研究

多聚胞嘧啶结合蛋白2(PCBP2)是一个能特异性结合RNA和DNA Poly(C)片段的蛋白,具有维持mRNA稳定和调节翻译的功能;同时,PCBP2能负调控VISA介导的信号转导通路,抑制Ⅰ型干扰素(IFNs)的产生。前期研究表明,PCBP2能调节口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)的增殖,但具体机制不清楚。作者对此进行了研究,发现:1)免疫共沉淀和GST pull-down试验证实,PCBP2能与FMDV结构蛋白VP0、VP2、2B、2C和3D相互作用;2)进一步用双荧光素酶报告系统试验证明,PCBP2负调控VISA介导的信号通路,并且2C、3D、VP0和2B促进PCBP2的负调控作用;3)通过Western blot试验表明,FMDV VP0蛋白能促进PCBP2对VISA的特异性降解。总之,PCBP2与FMDV VP0相互作用,促进PCBP2降解天然免疫接头蛋白VISA,抑制IFN-β的产生,从而有利于FMDV在细胞中的繁殖和生长。     

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。     

口蹄疫病毒3C蛋白酶结构与功能及应用研究进展

口蹄疫病毒(FMDV)3C蛋白酶是FMDV基因组编码中具有酶学活性的病毒产物之一,在FMDV编码蛋白的成熟和子代病毒在宿主细胞体内大量扩增中发挥着重要作用。3C蛋白酶能剪切多聚蛋白,降解特定的蛋白质,是宿主细胞中重要的毒力因子。3C蛋白酶能调控蛋白的转录和翻译,使宿主细胞内的干扰素等多种抗病毒基因低水平表达,使FMDV逃避宿主的天然免疫。论文主要综述了FMDV 3C蛋白酶的结构、生物学功能,并介绍了其在研制新型疫苗中的应用,以期为今后FMDV 3C蛋白酶的研究、新型疫苗的研发提供参考。     

口蹄疫病毒抑制宿主天然免疫应答研究进展

口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)是引发猪、牛、羊等偶蹄类动物水泡病的病原。FMDV为小RNA病毒科、口蹄疫病毒属成员,基因组包含1个长的开放阅读框,其编码的多聚蛋白前体经过一系列切割和加工最终形成4种结构蛋白和10种非结构蛋白。FMDV感染宿主能够引发显著的免疫抑制。FMDV对天然免疫应答的抑制是早期感染过程中病毒能够快速复制的一个重要原因,而FMDV的多个结构蛋白和非结构蛋白已被证实参与了对天然免疫信号通路活化的抑制。FMDV蛋白水解酶Lpro和3Cpro是最早被发现的具有免疫抑制功能的病毒蛋白。近年来,随着FMDV的其他蛋白也被发现具有免疫抑制功能,一些新的免疫抑制和免疫逃逸机制不断被解析。本文对目前已报道的FMDV蛋白抑制天然免疫应答的机制进行综述,希望为FMDV致病机制的进一步阐明提供理论依据,同时也为口蹄疫基因工程疫苗的改造提供思路和参考。     

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。     

猪瘟病毒E2蛋白与猪RACK1相互作用的鉴定

为筛选和鉴定与猪瘟病毒(CSFV)E2蛋白相互作用的猪宿主蛋白,我们采用酵母双杂交方法筛选猪肺泡巨噬细胞表达文库得到与CSFV E2蛋白相互作用的宿主细胞RACK1蛋白,经共转化试验和GST pull-down试验进一步证实两者可以特异性结合,并且共聚焦试验表明两者共定位于细胞的细胞浆。本研究显示E2蛋白与宿主细胞RACK1蛋白存在相互作用,RACK1在CSFV感染过程中所发挥的功能有待进一步研究。     

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.     

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。     

口蹄疫病毒前导蛋白酶的研究进展

前导蛋白酶(leader protease,Lpro)是FMDV基因组编码具有酶学活性的病毒产物之一。其可被2个串联的翻译起始密码子进行翻译表达,且以第2个翻译起始密码子进行翻译起始的产物居多。Lpro含有球状区域,碳端有一柔性杆状结构,其执行蛋白酶生物学功能的活性集团的氨基酸序列可能是第144位的Lys、148位的His和163位的Asp。保守区氨基酸残基在维持蛋白的空间结构和功能方面具有重要作用。此种蛋白酶的C端编码序列区中的同义密码子使用模式在病毒蛋白的翻译过程具有重要的生物学意义。Lpro能够剪切病毒编码的多聚蛋白,且使能宿主细胞中特定的蛋白质降解,是FMDV的重要毒力因子。Lpro通过抑制干扰素(IFN)的分泌降低免疫监视系统对FMDV的监视能力,从而逃避感染动物对FMDV侵染的抵抗力。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP4切割IKKα抑制β干扰素产生的研究

IKK复合体由IKKα、IKKβ和IKKγ3个亚基组成。早期研究结果表明催化亚基IKKα在调节β干扰素(IFNβ)产生方面发挥重要作用。猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染及其非结构蛋白4(NSP4)表达能够显著抑制宿主的天然免疫反应。本研究结果显示PRRSV NSP4可以与IKKα结合,并能够切割IKKα。而且,丝氨酸蛋白酶活性是PRRSV NSP4切割IKKα所必需的,其中NSP4中的3个蛋白酶活性位点(His~(39)、Asp~(64)和Ser~(118))中任何一个发生突变均无法切割IKKα。进一步研究证明,NSP4通过切割IKKα抑制了NF-κB和IFNβ启动子的活性。本研究结果表明,PRRSV NSP4除了通过切割NEMO和MAVS抑制NF-κB和IFNβ启动子活性以外,也可以通过切割IKKα抑制机体NF-κB的激活和IFNβ的表达。这些研究结果为阐明PRRSV逃逸宿主天然免疫提供了一个新的证据,为深入研究PRRSV的致病机理奠定了基础。     

口蹄疫病毒前导蛋白的分子生物学研究进展

口蹄疫病毒（Foot-and-mouth disease virus ,FMDV）编码的前导蛋白,不仅是一个重要的蛋白酶,而且对于病毒来说是一个重要的毒力因子,其能够作用于宿主细胞的特异性蛋白,抵抗宿主细胞所产生的抗病毒效应。本文章简述了口蹄疫病毒前导蛋白酶的基本特性,例如前导蛋白的基因结构与病毒复制的关系,前导蛋白酶活性的具体特点,以及前导蛋白影响病毒毒力的分子机制。     

鸡毒支原体GroEL蛋白通过NF-κB信号通路诱导DF-1细胞释放IL-1β的研究

鸡毒支原体(MG)脂质相关膜蛋白(LAMPs)在刺激宿主细胞天然免疫中起重要作用,GroEL蛋白是本实验室前期利用质谱鉴定筛选出的LAMPS中的关键组分。为研究GroEL蛋白诱导宿主细胞炎性反应的信号通路,本研究通过原核表达系统表达出MG的GroEL蛋白,利用激光共聚焦试验、荧光定量PCR和western blot方法分别检测GroEL蛋白的粘附特性、p65入核、磷酸化水平及IL-1β分泌情况。激光共聚焦试验结果显示,GroEL蛋白能够黏附于DF-1细胞表面并刺激DF-1细胞中p65从胞浆转入细胞核;western blot检测显示GroEL蛋白能够激活NF-κB信号通路促进p65磷酸化水平提高;荧光定量PCR检测显示GroEL蛋白能够促进IL-1β释放,当NF-κB信号通路被抑制后,IL-1β的释放显著下降(p0.01)。本研究结果表明MG GroEL蛋白能够粘附于宿主细胞表面并通过激活NF-κB信号通路诱导宿主细胞IL-1β的释放,从而在炎症反应中发挥作用。本研究为深入研究MG致病机制提供了实验依据。     

禽流感病毒NS1蛋白与ANXA2蛋白相互作用的研究

为鉴定与禽流感病毒(AIV)NS1蛋白相互作用的宿主蛋白,本研究以AIV GD1322株感染人肺泡上皮细胞(A549),利用NS1蛋白的单克隆抗体(MAb)进行免疫沉淀反应(IP)筛选与其结合的宿细胞蛋白,并经质谱鉴定确认膜联蛋白A2(ANXA2)与NS1蛋白之间可能存在相互作用关系。免疫共沉淀(Co-IP)试验结果显示ANXA2与NS1蛋白之间具有稳定的相互作用关系;而且,Pull-down试验证明ANXA2与NS1蛋白之间为直接的相互作用。此外,激光共聚焦试验表明NS1和ANXA2共定位于胞浆中。本研究首次鉴定AIV NS1蛋白与宿主蛋白ANXA2间存在相互作用,为进一步研究AIV NS1蛋白的功能奠定了基础。     

口蹄疫病毒非结构蛋白3C真核表达载体的构建及表达

口蹄疫(FMD)是由口蹄疫病毒(FMDV)引起,属于小RNA病毒科口蹄疫病毒属[1 2],为单链正股RNA[3]。T racey认为3C蛋白酶具有病毒加工、宿主蛋白裂解的作用[4]。H ata认为在感染FMDV的宿主细胞内翻译的一条多肽链,11个蛋白酶裂解位点中,9个位点由3C蛋白酶完成裂解过程[5]。目前,对同     

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蛋白对DNA疫苗免疫效果的影响

将携带O型FMDV China99株P1-2A、部分2B及3C蛋白酶编码基因的真核表达质粒与在毕赤酵母中表达的纯化FMDV China99株3D蛋白同时经肌肉注射方法接种豚鼠。以MTT法检测豚鼠脾淋巴细胞经植物血凝素(PHA)刺激后的增殖活性，以间接ELISA方法检测血清FMDV特异抗体变化，并以微量中和试验检测中和抗体水平。结果表明，FMDDNA疫苗与3D蛋白共同免疫豚鼠后，抗体水平没有明显提高，攻毒后的保护率为25％。     

猪δ冠状病毒Nsp5的体外表达及其蛋白酶活性分析

猪δ冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCo V)是一种新发现的肠道冠状病毒,可引起仔猪的腹泻。冠状病毒编码的非结构蛋白Nsp5是一种3C样蛋白酶,在病毒多聚前体蛋白加工以及免疫调节中发挥重要作用。本研究以PDCo V CHN-HN-2014株为模板,通过RT-PCR扩增Nsp5基因并将其克隆到原核表达载体p ET-28a(+)中,构建了重组表达质粒。将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导后SDS-PAGE检测,结果表明Nsp5可在大肠杆菌中高效、可溶性表达。采用镍亲和层析对表达的Nsp5蛋白进行纯化,并通过荧光共振能量转移方法检测了其蛋白酶活性,结果表明纯化的Nsp5蛋白能够有效切割含有PDCo V Nsp5氨基端自切割位点的十二肽底物,证实体外表达的Nsp5重组蛋白具有良好的蛋白酶切割活性。猪δ冠状病毒Nsp5蛋白的克隆、表达及其蛋白酶活性检测,为深入研究该蛋白的功能奠定了基础。     

猪黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)对口蹄疫病毒感染宿主的影响

为研究猪黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)对口蹄疫病毒(FMDV)感染宿主细胞的影响,本研究通过构建含有猪MDA5基因的表达质粒,转染细胞后接种FMDV,检测猪MDA5对FMDV的感染能力的影响。结果显示,重组质粒pCMV-Myc-pMDA5能在PK-15细胞中获得表达,并且上调MDA5基因能够一定程度地抑制FMDV感染。本试验结果表明,MDA5具有一定的抗病毒作用,为研究FMDV逃逸宿主天然免疫的机制奠定了一定基础。     

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。     

应用酵母双杂交系统筛选与流感病毒NS2蛋白相互作用的宿主蛋白

流感病毒的NS2蛋白能够介导病毒核糖核蛋白复合体(v RNP)的核输出过程,而且可以调控病毒聚合酶的活性,参与禽流感病毒在哺乳动物宿主体内的适应过程。为鉴定与NS2相互作用的宿主蛋白,本研究利用流感病毒NS2蛋白作为"诱饵"蛋白,通过经典酵母双杂交系统筛选与其相互作用的宿主蛋白,并利用免疫共沉淀(Co-IP)和GST pull-down方法进一步验证其相互作用关系。结果表明,通过酵母双杂交系统筛选含有Calu-3、A549、THP-1和U251 4种细胞的c DNA文库,共筛选到7种蛋白,分别为HGS、EXOSC4、ZWINT、PRDX3、IRF3、NDUFB9和RMND5B,根据Gene Ontology分析结果表明,这些蛋白分别参与细胞生长发育、细胞代谢和细胞定位等过程。其中对过氧化物氧还酶3(PRDX3)进行了Co-IP和GST pull-down试验证实重组表达的NS2蛋白和PRDX3蛋白在293T细胞中存在特异性的相互作用。本研究为进一步研究两者之间相互作用如何影响NS2蛋白功能以及病毒的复制周期奠定了基础。