VP1蛋白影响鸡传染性法氏囊病毒致病性的分子机制

【摘要】鸡传染性法氏囊病（InfectiousBursalDisease，IBD）是由鸡传染性法囊病病毒（Infectiousbursaldiseasevirus,IBDV）引起的一种急性、高度接触性传染病。IBD是危害世界养禽业最严重的疾病之一。除经典毒株外，具有致病性的血清I型毒株目前还包括弱毒株、抗原变异毒株和超强毒株（veryvirulentInfectiousbursaldiseasevirus,vvIBDV）。IBDV各型毒株致病性不尽相同，特别是1987年vvIBDV的出现给IBD的防控带来了新的挑战。vvIBDV的高致死率给养禽业造成了严重的损失。探索各型毒株致病性差异的分子基础及分子机制一直是IBDV研究的热点之一。IBDV基因功能及致病机制的早期研究主要聚焦在基因组A节段及其编码的VP2蛋白。近来的流行病学数据显示，基因组B节段及其编码的VP1蛋白与vvIBDV的爆发关系密切。本研究将进一步证实B节段及其编码的VP1蛋白与IBDV致病性增强的关系，定位其具体分子基础，并从病毒自身和宿主因子两个角度探讨其分子机制。克隆获得HuB-1、HeB10XS02、SD10LY013株IBDV流行毒株的全基因组序列。遗传进化分析表明，IBDVVP1蛋白分为明显的3个亚群，即第I亚群（非超强毒）、第II亚群（中国新型vvIBDV）、第III亚群（经典vvIBDV）。HuB-1及SD10LY01VP1属于第III亚群，HeB10XS02的VP1则属于第II亚群。VP1氨基酸序列比对结果表明，I、II、III亚群之间共存在17个保守氨基酸差异位点。根据IBDV毒株的全基因组序列分析和致病性研究，筛选到VP1来源于不同亚群的代表病毒，即Gt（其VP1属于第I亚群）、HLJ0504（其VP1属于第II亚群）、HuB-1（其VP1属于第III亚群）。分别将弱毒Gt、vvIBDVHuB-1的A节段与上述筛选的3个不同亚群代表病毒的B节段进行组合，共拯救6个重组病毒。研究结果表明，VP1蛋白影响IBDV的复制及致病性，第II、III亚群的VP1促进病毒在体内、外的复制，使IBDV的致病性增强，而第I亚群的VP1则降低病毒在体内、外的复制的能力，使IBDV的致病性减弱。根据VP1的三维结构，将VP1划分为3个功能结构域，即N-端结构域、中心活性区（M段）和C-端结构域。以HuB-1毒株VP1的N端、M段、C端替换Gt株的相应区域，拯救获得3个细胞适应重组病毒；同时，以Gt株VP1的N端替换HuB-1株的相应区域，拯救获得1个细胞非适应重组病毒。致病性研究结果表明，VP1N端由强变弱，病毒体外复制能力降低，体内复制能力提高，病毒致病性明显降低。VP1N端（1-167aa）氨基酸序列比对结果表明，VP1N端145-147位氨基酸形成3个独特的三联体基序。不同亚群的B节段具有不同的三联体基序，I亚群为NEG、II亚群为TEG、III亚群为TDN。在此基础上，以弱毒Gt为骨架，将NEG分别替换为TEG或TDN，拯救了2个点突变病毒（rGtTEG，rGtTDN）；相应的，以vvIBDVHuB-1为骨架，将TDN分别替换为NDN、TEG或NEG，拯救了3个点突变病毒（rHuBNDN，rHuBTEG，rHuBNEG）。研究结果表明，由NEG替换为TEG或TDN，病毒体外复制能力降低，体内的复制能力增强，致病性增强；反之，则使其体外复制能力增强，体内复制能力降低，病毒致病性降低。聚合酶活性检测结果表明，VP1N端145-147位氨基酸影响VP1聚合酶活性，由NEG替换为TEG或TDN，聚合酶活性明显降低；反之，其聚合酶活性明显提高。VP1聚合酶活性的改变进而引起病毒复制能力的改变，是145-147位氨基酸影响病毒致病性的分子机制之一。为了进一步探索影响VP1聚合酶活性的分子机制，本研究从病毒和宿主两个方面入手探寻影响其活性的因素。研究表明，IBDVVP3蛋白是VP1发挥聚合酶活性的必要因素，但VP3蛋白对病毒聚合酶活性的影响与VP1145-147位氨基酸影响聚合酶活性无正相关性。另一方面，通过酵母共转化实验、CO-IP、激光共聚焦实验证明宿主eIF4AII因子与VP1之间存在相互作用；该蛋白通过与VP1相互作用抑制其聚合酶的活性，进而限制IBDV的复制；进一步聚合酶活性检测表明，宿主eIF4AII因子能够抑制VP1野生型及突变型的聚合酶活性，但eIF4AII抑制聚合酶活性与VP1145-147位氨基酸影响聚合酶活性无正相关性。综上，本研究证实：VP1蛋白是影响IBDV致病力的重要因素；VP1N端145-147位氨基酸是影响IBDV致病性的重要分子基础，其分子机制是通过改变VP1的聚合酶活性进而影响到病毒复制；病毒蛋白（VP3）和宿主因子（eIF4AII）均参与调控VP1的聚合酶活性的发挥，eIF4AII通过与IBDVVP1之间的相互作用而抑制VP1聚合酶活性，进而限制IBDV的复制，是宿主抵抗病毒感染的天然防御因子之一。
【作者】高立；
【导师】孔宪刚；
【作者基本信息】中国农业科学院，预防兽医学，2014，博士
【关键词】鸡传染性法氏囊病病毒；VP1蛋白；145-147位氨基酸；致病性；聚合酶活性；

【参考文献】
[1]丁辉.消费者第三方移动支付使用意愿影响因素研究[D].安徽大学,企业管理,2014,硕士.
[2]田洁.音乐欣赏对高职高专大学生心理健康影响的调查与研究[D].河北师范大学,音乐学,2012,硕士.
[3]程靓峥.提高当前农村高中德育实效性对策研究[D].华中师范大学,教育,2013,硕士.
[4]周洪涛.诺特赋值环上的Gr(o|¨)bner基[D].南京财经大学,应用数学,2011,硕士.
[5]张延强.单样本条件手部特征识别算法研究[D].北京交通大学,2012.
[6]李文娇.基于语义分析的垃圾页面检测算法研究[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[7]张冰洋.全自动固相萃取仪控制系统的设计与实现[D].中南民族大学,生物医学工程,2013,硕士.
[8]康柳江.铁路客运站咽喉区利用优化建模与求解[D].北京交通大学,2013.
[9]邱月.内蒙古民族文化类电视栏目的现状与发展策略研究[D].东北师范大学,广播电视艺术,2012,硕士.
[10]张海锋.中文TTS引擎中的分词词典和标记语言研究[D].景德镇陶瓷学院,计算机应用技术,2011,硕士.
[11]刘蕾.曲轴上下料重载机械臂设计及三工位轨迹规划研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2014,硕士.
[12]邹栋.丙烯酸系改性乳液的制备与性能[D].济南大学,应用化学,2012,硕士.
[13]赵佶.摩尔定律何时会失效[J].半导体信息,2012,05:4-8.
[14]张成平,张顶立,王梦恕,李倩倩,刘胜春.城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制[J].岩土力学,2010,S1:303-309.
[15]刘德纲.晚期肺腺癌患者EGFR基因突变检测及化疗疗效观察[D].南方医科大学,胸心外科学,2012,硕士.
[16]孙学琴.基于GPS的第三方综合物流管理信息系统分析与规划设计[D].山东科技大学,2004.
[17]田玉兰.平流条件下短管填料对浊度去除效果的试验研究[D].河海大学,环境工程,2004,硕士.
[18]郑倩倩.商业银行信息披露监管研究[D].华东理工大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[19]熊大钊.泰州市主城区排涝系统优化规划研究[D].扬州大学,农业水土工程,2012,硕士.
[20]刘莎.胡梅尔《#f小调钢琴奏鸣曲》的技术特征和演奏处理[D].武汉音乐学院,音乐与舞蹈学,2013,硕士.
[21]陈颖.中职学校英语教学中存在的问题与对策研究[D].辽宁师范大学,教育管理（专业学位）,2012,硕士.
[22]冯瑞玲,吴立坚,沈宇鹏,田亚护.兵团垦区软土路基工后差异沉降控制标准研究[J].路基工程,2014,05:6-10.
[23]耿珍.中华医学会专科分会中河南委员的现状分析[D].郑州大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[24]张闯,迟健男,张朝晖,王志良.视线追踪系统中眼睛跟踪方法研究[J].自动化学报,2010,08:1051-1061.
[25]孙云宽.黑格尔戏剧美学思想评述[D].安徽大学,美学,2004,硕士.
[26]郭慧云.我国中小型第三方物流企业的竞争战略[D].对外经济贸易大学,国际贸易,2004,硕士.
[27]杨晨.以欧阳询、虞世南二者对比研究来看初唐楷书[D].曲阜师范大学,美术学,2013,硕士.
[28]柴双超.非营利组织档案管理模式研究[D].黑龙江大学,档案学,2013,硕士.
[29]许静.CY企业招聘有效性分析[D].北方工业大学,工商管理,2013,硕士.
[30]胡波.压力容器失效诊断及专家系统研究[D].武汉理工大学,材料学,2004,硕士.
[31]王璐,臧晓欢,王春,王志.石墨烯在样品前处理研究领域中的新进展[J].分析化学,2014,01:136-144.
[32]朱樂川.章太炎語源學理論研究[D].南京师范大学,漢語言文字學,2014,博士.
[33]包新华.熔盐相图智能数据库研究及其应用[D].上海大学,2005.
[34]吴忠强,岳东,许世范.非线性系统基于HM模型的自适应鲁棒跟踪控制[J].控制与决策,2003,02:247-249+253.
[35]易修.作物根系吸收PAHs过程中细胞内pH变化及其调控机制[D].南京农业大学,环境工程,2013,硕士.
[36]郝国平.新时期农村党支部战斗堡垒作用的调查与思考[D].河北师范大学,中共党史,2013,硕士.
[37]黄亮,郭勇.二阶带通滤波器电阻软故障模糊诊断算法[J].南京理工大学学报,2014,03:349-354+360.
[38]王燕.商业银行房地产贷款信用风险压力测试研究[D].天津财经大学,金融学,2012,硕士.
[39]陈泽塔.柔性机械臂的建模与控制研究[D].西安电子科技大学,工程力学,2012,硕士.
[40]马冬梅.碳纳米材料—衍生壳聚糖杂化物的制备及其细胞毒性和基因转染性能研究[D].湖南师范大学,2014.
[41]张璐.企业纳税人满意度研究[D].北京交通大学,2013.
[42]王莉娜,姜勇,罗安.有源滤波器参考电流和电网电压的同步[J].控制与决策,2002,02:187-190.
[43]刘帅.人民币境内远期与境外NDF的汇率预测对比[D].外交学院,世界经济,2014,硕士.
[44]张颖,贾志斌,杨持.百里香无性系的克隆生长特征[J].植物生态学报,2007,04:630-636.
[45]周慧.基于G-四链体探针和链置换放大的光学分析新方法[D].湖南大学,2012.
[46]李燕.关于图的拉普拉斯矩阵积和式的边嫁接定理及其应用[D].华中师范大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[47]杜在凯.石墨烯及其复合结构的等离子体技术制备、机理及激光拉曼表征的研究[D].南昌大学,2013.
[48]曹嘉一弘.四川盆地盆周山地地下河发育分布规律统计分析[D].成都理工大学,环境地质,2013,硕士.
[49]王杰.锂离子电池负极材料TiO_2及Li_4Ti_5O_(12)的改性制备及其电化学性质[D].南京航空航天大学,2014.
[50]商谢谢.深海环境中乙醛降解菌及醛脱氢酶基因的多样性研究[D].厦门大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.