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干扰素诱导跨膜蛋白(Interferon inducible transmembrane proteins,IFITMs)属于膜相关蛋白中的一个大家族——CD225蛋白超家族,包括两个疏水的膜相关域(IM1,IM2),两者之间由一个保守的细胞内环状结构分隔。在内源性表达的基础上,干扰素诱导及病毒感染都会使该类蛋白的表达量进一步上调。IFITMs功能多样,参与胚胎发育、细胞黏附/增殖、肿瘤形成等多个方面,但近几年使其再度成为研究热门的是因其在抗病毒方面的突出作用—自2009年cell杂志首次报道IFITMs在甲型流感病毒(Influenza A virus,IAV)感染早期显著抑制病毒复制而引发广泛关注后,截止目前,IFITMs抗病毒谱已包含至少10个科(包括正黏病毒科、反转录病毒科、披膜病毒科、冠状病毒科、丝状病毒科、黄病毒科、弹状病毒科、嗜肝DNA病毒科、呼肠孤病毒科)中20多种病毒。但是当前研究大多集中于人、鼠方面,而在其他领域涉及不多。鉴于人IFITMs的抗病毒研究成果,人们亟待探索猪/牛IFITMs(Sus scrofa/Bos Taurus IFITMs,s/bIFITMs)基因簇是不是也有类似的作用。目前仅有几篇关于猪IFITM3抗流感病毒以及猪IFITM1,IFITM2对猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)等抗病毒作用相关报道,但仍未见与猪IFITMs处于同一进化分支的牛IFITMs的相关报道。口蹄疫(Foot and mouth disease,FMD)是当前对猪、牛等家畜养殖业危害最为严重的传染病之一。由于该病会降低动物性产品的质量以及产量,进而影响相关国家畜产品在国际社会间的流通,造成巨额的经济损失等原因,世界动物卫生组织将其列为必须报告的动物性疫病。考虑到猪、牛养殖业对于推动农业发展的重要性以及猪肉、牛肉在全世界肉类消费品中所占的极大比重,一旦暴发疫情,影响将极为恶劣。而且在前期研究中,IFITMs的抗病毒谱多集中于囊膜病毒方面,对于非囊膜病毒仅有限制呼肠孤病毒的报道。为此,我们拟开展猪/牛IFITMs的克隆表达及其抗非囊膜病毒FMDV感染的作用研究,通过研究,不仅填补大型家畜IFITMs相关信息的空缺,而且为进一步拓展该类蛋白的抗病毒谱提供基础数据。鉴于此目的,我们参照GenBank中sIFITM1、sIFITM2、sIFITM3、bIFITM1、bIFITM2、bIFITM3基因序列设计相应编码序列特异性引物,分别从猪外周血单个核细胞PBMC、猪肾细胞PK-15和牛肾细胞MDBK中成功扩增出猪/牛IFITM1,IFITM2,IFITM3编码序列,与pMD18-T载体连接后进行测序,通过多种生物信息学软件的应用完成猪/牛IFITMs的生物信息学分析。同时,将目的基因与真核表达载体pLV-EGFP相连,构建真核表达质粒pLVsIFITM1、pLV-sIFITM2、pLV-sIFITM3、pLV-bIFITM1、pLV-bIFITM2、pLVbIFITM3,酶切鉴定正确后,瞬时转染HEK293T和BHK-21细胞,通过RTPCR和Western blot从转录和蛋白水平检测目的基因的表达情况。结果表明,目的基因能够在上述两种细胞内进行有效表达并具有反应原性。为探究上述蛋白对FMDV的抗病毒作用,我们选取FMDV易感细胞BHK-21作为靶细胞,将表达上述猪/牛IFITMs基因的重组质粒转入其中,构建稳定表达猪/牛IFITMs的BHK-21细胞系及其对照细胞系,并通过Western blot进行验证。结果表明,成功构建了5种细胞系,分别命名为BHK-sIFITM2、BHKsIFITM3、BHK-bIFITM2、BHK-bIFITM3,以及对照细胞BHK-puro。在此基础上,接种FMDV后,通过镜下观察、噬斑实验以及实时荧光定量PCR的方法对目的蛋白的抗病毒作用进行了检测,结果显示,上述基因的表达对FMDV的感染有一定的抑制作用,为之后研究其作用机制以及转基因抗病毒育种奠定了基础。