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新城疫病毒HN蛋白属于Ⅱ型膜蛋白,以四聚体形式存在于膜表面,其胞外域由一个球状头部及杆状茎区组成,头部包含了受体结合位点、神经氨酸酶作用位点以及所有已知的抗原位点；而茎区则含有与F蛋白特异性作用的位点。副黏病毒科病毒HN蛋白茎区包括2个保守的七肽重复序列(heptad repeats, HR)HR1和HR2,它们由一个线型的间隔区(Intervening Region, IR)来连接,HR通过形成α coiled-coil结构对HN的结构维持和功能发挥起着重要的调节作用。HN茎区某些氨基酸的突变会不同程度地影响到HN功能特别是促融合功能的发挥,从而直接或间接对病毒生物学特性产生影响。然而,目前大部分研究仅仅关注于突变对蛋白功能的影响,而对突变导致病毒生物学特性变化的研究十分有限,且研究结果有待进一步验证和解析。故本研究在IR引入6个相邻单点突变,通过反向遗传操作技术拯救出4株能稳定遗传的突变病毒,首次从蛋白及病毒水平系统地研究了基因Ⅶ型新城疫病毒HN蛋白茎区居间序列氨基酸突变的生物学效应。在蛋白水平上,突变会不同程度地影响HN蛋白功能的发挥。在4℃条件下,HN-A89Q、 HN-L90A及HN-E91A的红细胞吸附活性均显著地高于野生型,分别增加47.3%、33%及45.8%；而HN-S92A、HN-P93A及HN-L94A则显著地削弱了蛋白质的红细胞吸附活性,分别降低了32%、26%及35%。而突变对蛋白质神经氨酸酶活性的影响表现为：除了L94A, A89Q、L90A、E91A、S92A和P93A突变均对蛋白的神经氨酸酶活性有削弱作用,其中E91A及P93A突变效果显著,分别降低了29.7%及20.7%。突变亦引起HN蛋白促融合功能不同程度的改变A89Q, L90A、S92A及L94A突变均极显著地削弱了HN蛋白的促融合功能,其膜融合指数分别降低为野生型的44%、60.4%、75%及41.3%；而E91A及P93A突变对促融合功能无显著影响。在病毒水平上,通过反向遗传操作技术,分别成功拯救了包含L90A, E91A、S92A、P93A及L94A突变的毒株,并且-E91A、r-S92A、r-P93A、r-L94A毒株遗传稳定性较高。病毒生长动力学实验结果表明,突变降低了病毒在BHK-21细胞上的增殖活性,同时对病毒毒力有致弱作用,特别是L94A突变,其在BHK-21细胞上的最高生长滴度较野生型降低约10000倍,且使得病毒由强毒株变为了中等毒力株。此外,突变还使得病毒的红细胞吸附活性、神经氨酸酶活性、融合功能及组织嗜性等发生不同程度的改变,并降低了病毒的感染性。综上所述,我们可得出如下结论：HN各功能涉及不同关键位点所构成的结构域,IR区氨基酸的突变对这些结构域存在直接或间接、或大或小的影响,并且HN各功能的发挥还存在一定的相互关联。蛋白功能的变化会影响到病毒内部蛋白的相互作用以及病毒与宿主的关系,研究突变对蛋白功能的影响对分析病毒生物学特性的改变具有重要参考价值。IR突变对不同基因型HN功能的影响不同,这提示突变的贡献存在基因-结构的差异。突变对病毒的拯救效率存在位点和基因型差异,也提示了位点研究在不同毒株、基因型中的特殊性。IR区部分氨基酸突变对病毒毒力有致弱作用,是病毒改造以及研发减毒疫苗的候选靶标之一。本实验为NDV新型疫苗的研制及靶向小分子药物的开发积累了实验数据,提供了理论依据。