口蹄疫病毒非结构蛋白2C影响宿主先天性免疫的机理

【摘要】口蹄疫(Foot-and-MouthDisease,FMD)是国际兽疫局(OIE)动物传染性疾病名录上排名第一位的,影响动物及动物产品国际贸易最重要的疾病。FMD病原是口蹄疫病毒(Foot-and-MouthDiseaseVirus,FMDV),主要的感染对象为偶蹄类动物,并且传染性非常高。只要发生FMD疫情,必将造成恶劣的社会影响和惨痛的经济损失。FMDV能够在被感染的动物内迅速复制,其主要通过接触易感动物和气溶胶传播。FMDV是单股正链RNA病毒,确认了七个血清型：A,O,C,Asia-1,SAT1,SAT2,和SAT3型,每个血清型还有很多亚型,各血清型之间没有交叉保护力,动物感染一型FMD后,仍然无法影响另外一型FMDV的入侵而病发,所以防控难度特别大。FMDV2C,是由318个氨基酸组成非结构蛋白,是病毒RNA复制复合体最大的膜结合蛋白。2C主要定位于胞浆,具有多个独立的功能性结构域,可以发挥多种不同功能。FMDV2C能够非特异性结合ssRNA并具有ATPase活性,而且能够在感染过程中与多个宿主细胞因子的相互作用。2C预测性研究显示,FMDV感染早期2C有能力结合细胞内细胞器膜,形成囊泡为病毒复制提供内环境,逃逸宿主先天性免疫应答。然而FMDV2C在病毒感染整个过程的功能,与宿主细胞相互作用的分子机制还有待进一步阐明。本实验室之前的工作,利用酵母双杂交技术,以FMDV的非结构蛋白2C为“诱饵”蛋白,以PK15细胞的cDNA文库为“猎物”,得到与FMDV2C相互作用的细胞靶蛋白。经过NCBI序列比对,发现与2C互作蛋白为N-MycandSTATinteractor(Nmi)蛋白。利用BHK-21,PK15和HEK293T细胞,利用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,Co-IP)、内源性Nmipull-down方法和激光共聚焦显微镜,证明FMDV非结构蛋白2C和Nmi相互作用。FMDV非结构蛋白2C是一种膜结合蛋白,在细胞内成颗粒状分布,定位在内质网和线粒体等细胞器膜上。外源性过表达或者细胞内源性Nmi蛋白均是均匀分布在胞浆内,可是与FMDV非结构蛋白2C结合后,在电子显微镜下观察发现Nmi的分布发生改变,成颗粒状分布在胞浆内,或许这正展示出2C蛋白的功能特点,即引起细胞内膜系统重排,对FMDVRNA复制时形成复制复合体具有重要的意义。IFP35是IFP蛋白家族中的一员,分子量为35千道尔顿,与Nmi蛋白相互作用的细胞蛋白,可以抑制病毒基因的表达。过表达IFP35能够使Nmi蛋白由均匀分布在胞浆内改变为颗粒状分布。我们证明2C与IFP35不直接发生相互作用,而是2C与Nmi互作,Nmi招募IFP35。利用双荧光素酶报告基因系统实验、Real-timePCR和蚀斑实验(plaqueformationassay)分别在上游启动子水平,中游mRNA水平和下游蛋白水平,我们得到一致结果：2C和Nmi诱导IFN-α/p和NF-κB的表达,IFP35为Nmi下游蛋白,2C和Nmi诱导IFN-α/p和NF-κB表达,是借助IFP35实现的。本次研究为今后深入探寻口蹄疫病毒非结构蛋白2C对宿主细胞的作用和分子机理,为更加深入了解FMDV与宿主细胞相互作用,以及FMDV造成宿主持续感染和免疫抑制机理提供具有重要价值的参考。
【作者】郑威；
【导师】曾庆华；郑世军；
【作者基本信息】东北师范大学，生理学，2014，博士
【关键词】先天性免疫；Ⅰ型干扰素；FMDV2C；Nmi；IFP35；

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