宿主蛋白FoxJ1抑制非洲猪瘟病毒复制的分子机制研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lovetheme1988
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非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染家猪和野猪后,导致其出现发热、出血、腹泻和呕吐等症状的烈性传染病。ASF对全球养猪业造成了重创。目前,还未有针对ASF的安全有效的商品化疫苗和抗病毒药物。ASFV是一种巨型双链DNA病毒,其基因组庞大,编码超过160多种病毒蛋白,其中大部分病毒蛋白功能未知。天然免疫系统是机体抵抗病原微生物的第一道防线,由巨噬细胞和树突状细胞等多种免疫细胞介导,在机体清除病原体的免疫反应中起着关键作用。据报道,ASFV蛋白可以通过多种策略抑制干扰素的产生和信号转导,但ASFV逃避天然免疫的机制极其复杂,还需进一步的探究。因此,本研究以揭示ASFV与宿主蛋白相互作用进而逃避天然免疫的新机制为主要目的,为阐明ASFV致病机制提供新的理论基础,并为ASF防控产品的研发提供支持。基于此,开展以下研究工作:(1)FoxJ1对ASFV复制的影响。为全面分析ASFV感染过程中与宿主细胞的相互作用,制备ASFV(MOI=1)感染猪原代肺泡巨噬细胞(Porcine alveolar macrophages,PAM)12 h、24 h、48 h和未感染对照组(Mock)的样品,通过转录组测序技术筛选差异表达基因。根据RNA-seq差异基因结果分析,选择了ASFV感染时表达差异显著基因FoxJ1,并利用实时荧光定量PCR(q PCR)和蛋白免疫印迹(Western blotting)技术进一步验证。结果显示ASFV感染PAM和恒河猴肾细胞(MA-104 cells)可显著下调宿主因子FoxJ1的m RNA转录和蛋白表达。分别过表达和干扰FoxJ1,进一步研究FoxJ1对ASFV复制的影响。Western blotting、q PCR和血细胞吸附试验(HAD50)的结果显示:MA-104细胞中过表达FoxJ1可抑制ASFV复制,PAM和MA-104细胞中干扰FoxJ1促进ASFV复制。结果表明FoxJ1具有抑制ASFV复制的功能。(2)FoxJ1抑制ASFV复制的机制探究。在MA-104细胞和永生化猪肺泡巨噬细胞(immortalized pulmonary alveolar macrophages,i PAM)中过表达FoxJ1,应用q PCR方法分别在ASFV感染和poly(d A:d T)诱导条件下检测干扰素-β(IFN-β)和干扰素刺激基因(interferon stimulating genes,ISGs)的转录水平。结果显示:在ASFV感染以及poly(d A:d T)诱导条件下,过表达FoxJ1细胞中的IFN-β、ISG15、ISG54和ISG56的转录水平均上调。进一步探究FoxJ1对ASFV蛋白表达的影响,将已知和预测调控Ⅰ型干扰素(IFN-Ⅰ)表达或在ASFV复制过程中发挥重要作用的20种ASFV蛋白真核表达质粒,分别与FoxJ1共转染,利用Western blotting技术检测病毒蛋白表达水平变化,使用蛋白降解途径抑制剂筛选FoxJ1降解病毒蛋白途径。结果显示FoxJ1可通过自噬途径降解ASFV MGF505-2R和E165R蛋白。上述结果表明FoxJ1可通过上调IFN-Ⅰ和降解ASFV MGF505-2R和E165R蛋白发挥抑制ASFV复制的作用。(3)ASFV对FoxJ1表达的调控。在筛选受FoxJ1调控的ASFV蛋白的过程中,初步发现ASFV S273R蛋白可抑制FoxJ1的表达。通过Western blotting和q PCR进一步检测过表达S273R对内源性FoxJ1的转录和蛋白水平的影响。结果显示S273R以剂量依赖方式下调内源性FoxJ1的m RNA转录和蛋白表达。结果表明ASFV S273R抑制FoxJ1表达,影响FoxJ1的抗病毒作用。本研究发现ASFV感染能够抑制宿主蛋白FoxJ1的表达。FoxJ1具有抑制ASFV复制的功能。FoxJ1可以增强I型IFN反应,并通过自噬途径降解ASFV MGF505-2R和E165R蛋白表达,抑制ASFV的复制;而ASFV S273R蛋白可下调FoxJ1的表达,拮抗FoxJ1介导的抗病毒反应。本研究为揭示ASFV与宿主蛋白的相互作用机制提供了新的理论基础,也为ASF防控产品的研发提供了新的思路。
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