肠道病毒71型2C蛋白分选病毒核酸进入外泌体的机制研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuweiguowwg32691819
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
细胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs)是具有双层膜结构的囊性囊泡,几乎由所有细胞分泌。主要包括直径为50-150 nm的、晚期核内体衍生的外泌体(Exosomes),和直径为100-2000 nm、质膜出芽生成的微囊泡(Micro Vesicles,MVs)。肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)是小RNA病毒科肠道病毒属成员,主要引起手足口病,其分泌的外泌体携带病毒RNA,在其感染致病过程中发挥着重要的作用,但EV71病毒RNA是如何特异性的被分选进入外泌体尚无研究。考虑到病毒的非结构蛋白2C具有RNA结合性,可能参与病毒RNA的分选,本课题拟探究EV71的2C蛋白是否调控分选病毒核酸进入外泌体及其可能机制。目的:分析EV71感染细胞分泌的外泌体内包含的病毒组分及其感染性,探究EV71非结构蛋白2C分选病毒核酸进入外泌体的作用及其机制。方法:1.利用Opti Prep TM连续密度梯度离心法分离EV71感染后Vero细胞的上清,分别收集不同密度区带中的组分,免疫印迹法(Western Blot,WB)检测各组样本中的外泌体特征性蛋白和EV71衣壳蛋白,纳米颗粒跟踪分析(Nanopaticle Tracking Analysis,NTA)检测各组样本的颗粒粒径,实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测各组样本中的病毒RNA拷贝数。q RT-PCR检测病毒感染后分泌的外泌体(Exo-EV71)内病毒正负链表达水平,荧光原位杂交技术(Fluorescence in situ hybridization,FISH)检测胞内EV71 RNA的定位。将Exo-EV71与未感染细胞共培养,普通显微镜下观察细胞病变效应(cell cytopathic effect,CPE)。2.用lipo3000在Vero细胞中分别转入p FLAG-2C质粒(后续称2C-Vero)和p FLAG对照质粒(后续称NC-Vero),用等量MOI的EV71病毒分别感染两组细胞,分别利用聚乙二醇(PEG)沉淀法和差速离心法提取上述两种细胞来源的外泌体和MVs,q RT-PCR分别检测细胞、外泌体和MVs内的病毒RNA拷贝数,计算外泌体中的病毒RNA拷贝数占总病毒RNA(细胞、MVs和外泌体三者病毒RNA拷贝数总和)的比例,比较EV71感染2C-Vero和NC-Vero两组细胞后,病毒RNA进入外泌体比例的不同。利用病毒RNA探针,GFP荧光定位内体蛋白Rab5,FISH实验分别检测EV71感染的2C-Vero细胞和NC-Vero细胞内的EV71病毒RNA,采用曼德尔共定位系数比较两组细胞内体中的EV71病毒RNA含量占总病毒RNA含量的比例,分析2C蛋白对病毒RNA进入细胞内体的影响。3.利用质谱技术筛选与2C蛋白相互作用的可能靶蛋白,免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,CO-IP)检测2C蛋白与HSPA8蛋白的直接结合,激光共聚焦显微镜观察2C蛋白与HSPA8蛋白在胞内的共定位。4.利用HSC70/Hsp70抑制剂Ver155008抑制胞内HSPA8(HSC70)蛋白表达后,将p FLAG-2C质粒和p FLAG对照质粒分别转染HSPA8表达缺陷细胞,用等量MOI的EV71病毒感染,提取上述两种细胞来源的外泌体和MVs,比较两组外泌体中的病毒RNA占总病毒RNA含量的比例,分析HSPA8蛋白在2C分选病毒RNA进入外泌体过程中的作用。用CRISPR技术构建HSPA8敲除细胞株,进一步验证HSPA8蛋白在2C分选病毒RNA过程中的作用。5.等量MOI的EV71病毒感染2C-Vero和NC-Vero细胞,利用RNA免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)技术检测细胞内HSPA8蛋白与EV71病毒RNA的结合情况;PEG沉淀法提取EV71病毒感染2C-Vero来源的外泌体,RIP实验检测外泌体内HSPA8蛋白与EV71病毒RNA的结合情况,探究HSPA8蛋白辅助2C分选病毒RNA的作用机制。6.利用蛋白结构对接工具ZDOCK软件对HSPA8蛋白和2C蛋白的结合位点进行生信分析,根据分析结果构建一系列2C蛋白截断性片段的表达质粒,将不同片段的质粒转染Vero细胞,CO-IP技术筛选两者可能的结合位点。结果:1.EV71感染细胞上清中的6、7、8分层同时含有病毒RNA和外泌体标志物CD63,未检出病毒结构蛋白VP1,NTA结果显示粒径范围为130nm左右;q RT-PCR结果显示,Exo-EV71中存在大量的正链RNA;FISH结果显示,部分正链RNA定位于细胞内体中;Exo-EV71与Vero细胞共培养72h后普通显微镜观察到细胞出现CPE。2.与对照细胞相比,2C-Vero细胞来源的外泌体中病毒RNA占总病毒RNA的比例明显增高,差异具有统计学意义(**,p<0.01)。与对照细胞相比,2C-Vero细胞内体中的病毒RNA比例升高,差异具有统计学意义(*,p<0.05)。3.HSPA8蛋白能够与2C蛋白直接结合,且在胞质与2C蛋白共定位。4.抑制或敲除胞内HSPA8蛋白后,EV71感染2C-Vero细胞来源的外泌体中的病毒RNA比例与NC-Vero组相比,差异无统计学意义(ns,p>0.05)。5.RIP结果显示,HSPA8蛋白与病毒RNA在细胞内存在结合,并且2C-Vero中的HSPA8蛋白比对照组能结合更多的病毒RNA,差异具有统计学意义,(*,p<0.05;HSPA8蛋白与病毒RNA在外泌体内也存在相互结合。6.当2C蛋白C端片段(氨基酸305-312)被截断之后,免疫共沉淀无法检测到2C蛋白和HSPA8的结合。结论:1.EV71感染Vero细胞分泌的外泌体中含有病毒正链RNA,且具有感染性。2.EV71非结构蛋白2C能够促进病毒RNA分选进入内体,并在外泌体中被释放。3.HSPA8是2C蛋白分选病毒RNA进入外泌体的辅助蛋白。4.2C蛋白结合HSPA8蛋白的可能位点在2C蛋白C端片段(氨基酸305-312)。
其他文献
背景及目的:机制性的雷帕霉素靶分子(the mechanistic target of rapamycin,m TOR)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在生物体内以m TORC1与m TORC2复合体形式存在。m TORC1通过整合生长因子、能量、营养、应激等信号,调控细胞内脂质、蛋白质、核酸等生物大分子的合成代谢。m TORC1通过磷酸化底物4E-BP和p70S6K调节e IFs复合物形成,启动m
学位
新型冠状病毒病(Coronavirus Disease 2019,COVID-19)是由新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2,SARS-CoV-2)引起的一种高传染性的人兽共患病,在2019年春节期间在世界范围内爆发。SARS-CoV-2的宿主众多,包括许多哺乳动物,例如人、宠物猫狗和水貂等。由于疫情突发致使我们对病毒的认知不
学位
MicroRNA(miRNA)在哺乳动物体内调控基因转录后的表达,与动物的生长发育、肿瘤发生等相关,在哺乳动物体内miRNA不仅可以直接调控基因表达,还可通过靶向其靶基因间接参与多种信号通路的调控。microRNA PC-5p-4811(miR-4811)是在鹿茸生长点软骨中发现的新miRNA。本研究通过生物信息学和实验验证相结合的手段来筛选miR-4811的真实验靶基因,从而进一步探究各个靶基因
学位
2019年9月至2022年3月,结合样线法、样点法、样方法和红外相机法,对凉水保护区的鸟类进行了系统监测,对鸟类群落的基本组成(物种组成、区系结构、居留类型、保护物种、优势度、相对丰富度)、时间分布格局(月份和季节尺度)、空间分布格局(水平分布的生境类型、垂直分布的集团结构)、及气候影响等方面进行了分析。凉水保护区是小兴安岭区域典型的以红松为优势植被的温带针阔混交林生态系统,具有温带陆地环境的典型
学位
目的:新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2,SARS-CoV-2)的入侵始于刺突(spike,S)蛋白与病毒受体结合,而血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)在此过程中起到重要的作用,因为它是SARS-CoV-2入侵宿主细胞的关键受体。目前除了疫苗开发,阻断ACE2来抑制
学位
研究目的:胰腺癌恶性程度高,进展快,生存期短。长链非编码RNA ABHD11-AS1作为一种促癌因子参与多种肿瘤发病,高表达ABHD11-AS1的患者预后不良。先期研究中我们发现ABHD11-AS1存在不同转录本,但其对干性的影响尚不明确。先期研究中发现ABHD11-AS1能影响ATP11A的表达,而ATP11A维持膜脂不对称,它所维持磷脂酰丝氨酸分布是KRAS膜锚定的基础。生物信息学分析ATP1
学位
丹顶鹤(Grus japonensis)是重要的湿地环境指示物种,目前西部野生种群的数量逐渐下降。动物肠道中寄居着丰富多样的微生物,在宿主的生理健康方面发挥重要作用。因此为了丹顶鹤野生种群数量恢复,本研究通过扎龙保护区迁地保护的两种管理模式(笼养和半散养)下丹顶鹤肠道微生物群落的比较研究,探究不同管理模式对丹顶鹤肠道微生物的影响,为丹顶鹤保护提供部分理论参考。1.本研究基于16S rRNA高通量测
学位
鹿茸是雄性鹿科动物尚未骨化并带有茸毛的幼角,是哺乳动物唯一能够周期性脱落并完全再生的组织器官。由于鹿茸可以周期性再生且生长速度极快,使得其成为研究哺乳动物细胞发生、生长与分化的理想模型。了解鹿茸中各生长因子的功能可以为开展组织再生、创伤修复及肿瘤发生的研究提供科学的参考思路与方向。梅花鹿(Cervus nippon)是鹿科动物中的典型代表,对其鹿茸生长发育规律的相关分子生物学研究多集中在顶端组织的
学位
阿拉善马鹿与贺兰山岩羊均为我国Ⅱ级重点保护野生动物。本次实验在圈养的条件下,控制食物、健康个体、性别、年龄等因素,通过16S r RNA高通量测序技术对圈养阿拉善马鹿与贺兰山岩羊肠道菌群多样性与结构进行分析。肠道菌群对生物体的营养吸收、食物消化、免疫反应、疾病预防等多个方面均具有十分重要的意义,本研究通过对圈养个体采样分析,为探讨两种目标动物在野外的共存机制提供理论依据,也为完善圈养体系构建基础。
学位
背景:肿瘤抑制因子LKB1(Liver kinase B1)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。生殖系细胞LKB1功能的缺失或突变诱发一种常染色体显性遗传病—Peutz-Jeghers综合征,其以胃肠道息肉、皮肤与口腔色素斑形成和癌变高发为主要特征。大量临床病理学研究表明Peutz-Jeghers综合征患者的胃肠道息肉具有典型的炎性症状,常伴随着T淋巴细胞等炎症细胞浸润。同时利用Cre/Lox P技术建
学位