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病毒与受体吸附是病毒起始感染的第一步,在致病过程中起着决定性的作用。病毒受体在宿主范围和组织嗜性中也起着重要的作用。野生型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)主要通过衣壳蛋白VP1上G-H环中RGD基序吸附整联蛋白受体起始感染宿主和宿主细胞。因此对FMDV受体和受体识别位点的研究将为FMDV致病机制和宿主嗜性以及宿主范围的研究具有重要的意义。先前已有报道,整联蛋白受体识别基序以及RGD+1和+4位氨基酸突变影响FMDV的致病表型。本研究基于Asai1型FMDV出现了规律性的G-H环中RGD基序和RGD+9氨基酸的变化,且该变化与病毒致病表型具有一定的关联性。为了,(1)查明RGD突变对FMDV识别整联蛋白受体的影响;(2)阐释RGD+9位氨基酸突变对FMDV致病性和识别整联蛋白受体的影响;(3)探索FMDV利用非整联蛋白非硫酸乙酰肝素受体入侵宿主细胞的内吞路经;我们进行如下研究:1.RGD突变对FMDV识别猪和牛源整联蛋白受体的影响前期实验室已经拯救了毒株rRGD、rRDD和rRSD,然后比较了这些毒株在宿主细胞上的生物学特性和对宿主动物猪和牛的致病性,也比较了它们对鼠源整联蛋白受体的识别能力。在此,在前期研究的基础上进一步比较它们对猪和牛源整联蛋白受体的识别能力,(1)克隆猪和牛源整联蛋白受体各亚基基因,构建各亚基的真核表达质粒并验证了表达效果。(2)比较了三个毒株对单个整联蛋白受体的识别能力,结果表明,RGD突变改变了Asia1型FMDV对整联蛋白受体的识别能力,而且同一毒株对不同宿主的同一种整联蛋白受体识别能力有差异。2.RGD+9(VP1-154)位氨基酸突变对FMDV致病性和识别整联蛋白受体的影响(1)通过FMDV单质粒反向遗传系统拯救了VP1 S154D突变的毒株。(2)在宿主细胞上生物学特性测定及对乳鼠致病实验结果表明,VP1 S154D突变增强了FMDV在宿主细胞上的生长能力和致病表型以及对乳鼠的致病能力。(3)对猪的致病性实验结果表明,VP1 S154D突变增强了FMDV对猪的致病性。(4)最后比较了两个毒株对猪源整联蛋白受体的利用情况,结果表明,VP1 S154D突变增强了Asia1型FMDV对猪源整联蛋白受体的识别能力,尤其是αvβ6和αvβ8。3.FMDV第三受体介导的内吞路径鉴定近些年,许多报道表明FMDV存在第三受体,但是至今尚未被鉴定。实验室利用Asia1型FMDV感染不含整联蛋白和硫酸乙酰肝素受体的CHO-677细胞模型,在进行第三受体鉴定的同时,也开展了第三受体介导的内吞路径的研究。在这个研究中,通过药物抑制实验、siRNA干扰实验和显性负突变抑制实验,结果表明,FMDV Asia1/HN/CHA/06内吞进入CHO-677细胞时,即利用网格蛋白介导的内吞路径,也利用小窝蛋白介导的内吞路径,同时需要动力蛋白的参与和核内体的酸性环境。综上所述,在本研究中,建立了FMDV猪和牛源整联蛋白受体的瞬时表达系统,并比较了RGD突变对FMDV识别整联蛋白受体的影响,揭示了RGD突变导致致病性变异的可能原因;证明了VP1 S154D突变增强了Asia1/HN/CHA/06毒株的致病性,鉴定了G-H环中又一个重要的位点。探索了FMDV Asia1/HN/CHA/06利用非整联蛋白、非硫酸乙酰肝素受体入侵CHO-677细胞的内吞路径,为将来揭示第三受体的内吞路径奠定了基础。