影响TAP肽转运的PRV蛋白筛选及功能鉴定

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunyulong378
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
伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)属于疱疹病毒科(Herpesviridae)α疱疹病毒亚科(Alpha Herpesviridae),可感染自然宿主猪以及啮齿动物、猫、狗和牛在内的其他多种哺乳动物,并引起广泛的症状。病毒能在猪体内大量增殖且在外周感觉神经元中建立潜伏感染。当外部环境改变或猪机体免疫力低下时,潜伏感染状态可被重新激活至急性感染状态,造成机体再次感染,给防治伪狂犬病带来困难。经蛋白酶体降解产生的多肽结合至抗原加工相关转运体(Transporter of antigenic peptide,TAP),激活ATP酶,水解ATP释放能量,促使多肽被转运至内质网中与主要组织相容性复合体Ⅰ类分子(MajorhistocompatibilitycomplexclassⅠ,MHCⅠ)形成异源三聚体复合物(Peptide-MHC-complex,pMHCⅠ),穿过内质网经高尔基体展示到细胞表面,细胞毒性T淋巴细胞(CytotoxicityT lymphocyte,CTL)通过识别该复合体裂解被感染的细胞。多肽装载复合物(Peptide loading complex,PLC)由TAP、Tapasin、钙联蛋白(Calnexin,CNX)、钙网蛋白(Calreticulin,CRT)和内质网蛋白(Endoplasmic reticulum protein,ERp)等分子组成。在TAP转运抗原肽的过程中,Tapasin、CNX、CRT和ERp促进TAP与MHCⅠ分子相互作用,完成抗原肽的转运。因此,PLC中任一成分的缺失或异常可能导致与TAP结合的多肽无法与MHCⅠ分子有效装配,影响细胞表面MHCⅠ分子的展示。以往的研究证明PRV可产生免疫逃逸,表现在感染PRV的宿主细胞表面猪白细胞抗原Ⅰ类分子(SwineleukocyteantigenclassⅠmolecule,SLAⅠ)(猪源MHCⅠ分子)的展示减少,但具体机制尚不完全清楚。TAP是疱疹病毒影响SLAⅠ分子抗原递呈过程中的主要靶点。关于PRV影响TAP肽转运的研究除pUL49.5以外鲜有报道。因此,本研究利用生物信息学方法筛选影响TAP肽转运的PRV蛋白,并对其功能进行验证。
  1、应用生物信息学初步筛选影响TAP肽转运的伪狂犬病病毒蛋白
  为初步筛选出可能影响TAP肽转运的PRV蛋白,利用在线分析软件分析单纯疱疹病毒1型(Herpes simplex virus type 1,HSV-1)ICP47、牛疱疹病毒1型(Bovine herpesvirus type 1,BHV-1)UL49.5、人巨细胞病毒(Human cytomegalovirus,HCMV)US6、爱泼斯坦-巴尔病毒(Epstein-Barr virus,EBV)BNLF2a、牛痘病毒(Cowpox virus,CPXV)CPXV012等5种已知TAP抑制剂的理化性质、疏水性、跨膜域、磷酸化修饰、亚细胞定位、信号肽、二级结构等,初步筛选出与几种TAP抑制剂结构相似的PRV蛋白并进行同源比对及三级结构预测和分析比较,最终筛选出与TAP抑制剂BHV-1UL49.5结构相似的PRVpUL49.5,以及与HCMVUS6结构相似的PRVpUS6和pUL44。
  2、伪狂犬病病毒US6和UL44基因真核表达重组质粒的构建与表达
  为验证利用生物信息学方法筛选出的PRVpUS6和pUL44在细胞内的表达,利用同源重组法将US6和UL44基因产物分别连接到真核表达载体pCDNA3.1(+)-HA和pCAGGS-HA上,成功获得真核表达重组质粒pUS6-HA和pUL44-HA。常规脂质体法转染至PK-15细胞,在转染后第6、12、18和24h收取不同组别细胞以提取RNA,转染后30h收取细胞以提取蛋白液。用qRT-PCR和Westernblot分别检测PRVUS6和UL44在转录和翻译水平的表达。结果显示,PRVUS6和UL44mRNA水平随时间的推移呈逐渐递增趋势,且pUS6和pUL44在细胞中均能表达与预期相符的蛋白质,为研究筛选蛋白参与病毒免疫逃逸过程机制奠定基础。
  3、影响TAP肽转运的伪狂犬病病毒pUS6和pUL44的功能鉴定
  为鉴定候选蛋白PRVpUL44和pUS6是否参与病毒免疫逃逸及其机制,利用qRT-PCR和Westernblot分别在mRNA和蛋白水平分析pUS6和pUL44对总SLAⅠ分子及细胞表面SLAⅠ分子的影响。结果显示,pUS6和pUL44在mRNA和蛋白水平均能明显下调细胞总SLAⅠ分子,且在蛋白水平下调细胞表面SLAⅠ分子。为验证pUS6和pUL44影响SLAⅠ分子是否依赖于多肽从细胞质进入内质网的转运受到抑制,利用qRT-PCR和Westernblot检测细胞在表达候选蛋白后分别对TAP及与之相关的Tapasin、CNX、CRT和ERp等分子的影响。结果显示,pUS6对TAP1、TAP2及Tapasin分子转录具有抑制作用,且没有剂量依赖性。对TAP1分子的蛋白水平及剂量依赖性的检测进一步验证了该结果,pUL44对PLC任一成分均无抑制作用。为进一步验证pUS6作用于TAP的机制,利用ATP-琼脂糖凝胶结合实验检测TAP1对ATP的结合活性,结果显示,表达PRVpUS6可以抑制TAP1与ATP的结合。
  根据TAP和Tapasin在MHCⅠ分子抗原递呈过程中的作用,结合以上结果提示PRVpUS6可能通过抑制ATP与TAP1的结合使抗原肽的转运缺乏能量,导致与TAP1结合的多肽无法与内质网中SLAⅠ分子结合形成复合物,最终造成TAP与Tapasin的合成受阻,影响细胞表面SLAⅠ分子的展示及CD8+T分子对感染细胞的识别而逃避宿主免疫监视。pUL44下调细胞SLAⅠ分子参与病毒免疫逃逸的机制还有待进一步研究。这些发现不仅有助于进一步研究PRV编码蛋白在病毒免疫逃逸中的功能,同时也为深入了解病毒感染和宿主之间的相互作用以及发现新的抗病毒靶点提供理论支持。
其他文献
毕氏肠微孢子虫和隐孢子虫是两种重要的人兽共患肠道寄生原虫,感染宿主广泛,可感染鼠、人等多种哺乳动物,引起腹泻等临床症状。受污染水源或食物被摄入常导致毕氏肠微孢子虫病和隐孢子虫病暴发。鼠体型较小,活动范围广泛,容易携带包括毕氏肠微孢子虫和隐孢子虫在内等人兽共患病原,并可通过粪便污染水源造成寄生虫传播。实验鼠作为生命科学研究中重要实验动物携带人兽共患病原将直接影响科研人员和饲养者生命健康,也可造成实验
空肠弯曲菌(C.jejuni)和结肠弯曲菌(C.coli)是重要的食源性病原菌和人畜共患病原菌,可导致雏鸡、仔猪、绵羊等流产,还可以通过食物链传播给人,导致人的急性胃肠炎及神经性疾病格林-巴利综合征。近年来,抗菌药物被广泛应用于畜禽养殖中,导致我国畜禽源弯曲菌的耐药情况日益严重,耐药弯曲菌的产生及传播将会对人类健康造成巨大威胁。因此开展畜禽源弯曲菌耐药机制研究对保障公共卫生安全具有重要意义。  本
学位
多重耐药(MDR)菌的出现和流行及新型抗菌药的缺乏使世界正面临着日益严重的威胁,与抗菌佐剂联用以恢复原有抗菌药的活性已成为当前的研究热点。鉴于外排泵和细胞膜通透性在先天和进化耐药性中的作用,我们选择了毒副作用小的植物源外排泵抑制剂小檗碱(BBR)和膜通透性促进剂EDTA,以探讨两药联用对大肠杆菌和沙门菌黏菌素耐药性的逆转作用及机制。通过PCR技术、质谱分析分离鉴定出鸡源沙门菌9株、大肠杆菌19株;
学位
近年来,同时检出blaCTX-M和mcr-1的大肠杆菌不断被报道,但河南省鸡源大肠杆菌中有关两者的遗传背景及散播机制尚不明晰。因此,本试验以河南省同时携带blaCTX-M和mcr-1的鸡源大肠杆菌为研究对象来探究其共同传播机制,为临床防控和治疗提供理论基础。  本试验在14株鸡源大肠杆菌临床分离株中检测到12株受试菌同时携带blaCTX-M和mcr-1,其中9株受试菌筛选获得同时含有blaCTX-
弓形虫病是引发绵羊流产的主要原因之一,其主要感染途径是采食被弓形虫卵囊污染的水、饲草的水平传播和妊娠期母羊的先天性垂直传播。本研究于2017年至2019年共收集了166只绵羊心脏。分离出11个活弓形虫虫株(TgSheepCHn3~TgSheepCHn13),均从MAT滴度≥1∶100的绵羊心脏获得。在1∶100的抗体临界值下,25.3%(42/166)的羊心血液中发现弓形虫IgG抗体。对67个MA
学位
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)在全世界范围流行,严重影响了养猪业的健康发展。目前对于猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)还没有特效药物进行控制,接种疫苗引起的抗体依赖性增强(ADE)作用更有利于病毒的增殖。近年来,国内外学者开展了中药抗PRRSV的试验研究,但体外试验多用MA-104和Marc-145细胞,这两个细胞株来源于猴的肾细胞,而PRRSV主要感染的靶细胞为猪肺泡巨噬细胞,两者差异较大。本
学位
通过将Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc等多种转录因子导入成熟体细胞,对其进行重编程而产生的具有多能性的细胞称为诱导多能干细胞(iPSCs)。iPSCs可以分化为体内所有细胞类型,并在医学、农业和生物技术方面有着巨大的应用潜力。然而,重编程背后的分子机制在很大程度上仍然处于未知状态,并阻碍了真正的iPSCs的产生及其在临床实践中的应用。本研究通过对兔胎儿成纤维细胞的分离培养、特异性转录因子的
学位

无浆体已成为近年来全球范围内危害人和动物健康的重要蜱传病原,其是经蜱传播的革兰阴性寄生菌,主要寄生于牛羊等反刍动物的血细胞中,可导致人和动物感染而表现高热、贫血、黄疸、消瘦等临床症状,严重者可导致死亡,即使临床治愈后也将终生带菌,成为持续感染者。目前被世界公认的无浆体有7种,包括嗜吞噬细胞无浆体(Anaplasma phagocytophilum)、牛无浆体(A.bovis)、绵羊无浆体(A.ov
学位

乳脂肪是以球状脂滴的形状存在于乳中,被称为乳脂肪球(MFG)。乳脂肪球来源于乳腺上皮细胞中的脂滴。乳腺细胞通过生成脂滴和包裹磷脂后释放到乳中形成乳脂肪球。作为乳脂肪本身的基础性状,乳脂肪球的粒径大小反映出乳腺功能、动物种类、遗传和营养等方面的差异。本实验室前期研究发现共轭亚油酸(CLA)能造成低乳脂症(MFD)现象,但对其机制还不明确。本试验通过给荷斯坦奶牛饲喂CLA引起乳脂肪含量降低形成MFD,
学位
禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)属于正黏病毒科A型流感病毒属。根据其表面血凝素和神经氨酸酶的不同,可将其分为16种不同的HA亚型和9种NA亚型。自2013年以来,我国已发现H7N9亚型禽流感病毒,包括高致病性和低致病性病毒。H7N9亚型禽流感病毒感染人后死亡率高,大多数人感染病例都与活禽市场上的家禽有密切接触。因此,开发一种快速检测H7N9亚型禽流感病毒的检测技术是