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猫干扰素-omega(feIFN-ω)属I型干扰素,它与α-亚型干扰素(IFN-α)一样,具有抗病毒,抗增殖和免疫调节功能。一般认为干扰素与其相应受体结合具有一定的种属限制性,但也有报道,人IFN-ω对其他种属也有作用,而且较之IFN-α具有更为广谱的生物学活性和更高的抗病毒能力。本研究克隆并表达了猫的IFN-ω基因,并对重组蛋白的理化性质、蛋白结构和生物学活性进行分析;首次克隆了猫的IFNAR2基因,比较了猫IFN-ω和IFN-α与IFNAR2胞外区的结合。
从感染猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)的猫脾脏中克隆得到13条猫干扰素基因,它们之间的同源性为98~99%,序列分析显示它们都属于IFN-ω亚型。预测了feIFN-ω的三级结构,结果显示其呈现典型的α-螺旋结构,由5个α-helix组成。将所编码的成熟肽在大肠杆菌中表达并纯化,并测定了重组蛋白抗病毒活性,结果显示在CRFK/VSV系统中的抗病毒活性为1.13×107 U/mg。同时比较了与重组feIFN-α蛋白的稳定性,抗病毒活性,结果显示在37℃,feIFN-ω比feIFN-α的半衰期长,而且feIFN-ω的抗病毒范围更广谱。
从猫脾组织cDNA中获得猫IFNAR2基因。此基因长1572nt,编码523个氨基酸。猫IFNAR2同犬、牛、羊、人的IFNAR2的氨基酸同源性分别为83%、61%、61%、59%。通过SWISS-MODEL分析了feIFNAR2-EC的三级结构,结果显示feIFNAR2-EC同人IFNAR2-EC相似,有两个FBN-III通过一个linker连接组成,含有3对保守的半胱氨酸残基。
干扰素与IFNAR2的结合是激活细胞抗病毒活性的信号传导通路的第一步。利用GST pull down和FACS的方法分别在体外和细胞水平证实了feIFN与feIFNAR2的结合。I型IFNs抗病毒活性的高低同IFN与IFNAR2亲和力的高低保持一致,根据人的IFNAR2结合IFN的位点,将T55、V76和M77位点突变为丙氨酸,突变体实验显示feIFN-α和feIFN-ω与IFNAR2的结合位点不同,IFNAR2上的T75和M77是feIFN-α的结合位点,但不是feIFN-ω的结合位点。