蛋白激酶抑制剂Flavopiridol对流感病毒复制的体外抑制作用

【目的】在细胞水平上研究黄酮类化合物flavopiridol的抗流感病毒效果,初步探索了其抗流感病毒的机制。【方法】首先用Western blot初步检测了在蛋白激酶抑制剂flavopiridol处理下流感病毒NP和M1蛋白的水平,然后通过免疫荧光实验观察了宿主细胞中流感病毒vRNP的合成,又利用噬斑实验检测了flavopiridol对病毒复制的影响,最后通过检测flavopiridol处理的宿主细胞内RNA聚合酶Ⅱ的磷酸化状态和病毒各种RNA的合成量,探究了flavopiridol抑制流感病毒复制的机理。【结果】结果表明,flavopiridol在细胞水平上可以显著抑制流感病毒蛋白质和vRNP的合成及病毒的复制,同时flavopiridol也可以抑制宿主RNA聚合酶Ⅱ大亚基CTD结构域七肽重复序列中的2位丝氨酸的磷酸化来抑制聚合酶的转录延伸活性,显著地减少病毒vRNA的合成。【结论】Flavopiridol可以通过抑制宿主细胞RNA聚合酶Ⅱ的转录延伸活性有效地抑制流感病毒的复制。     

NO抗病毒效应

一些病毒或病毒的特异性抗原可诱导巨噬细胞、肝细胞等宿主细胞合成ＮＯＳ,而产生ＮＯ,所产生的ＮＯ可抑制病毒在细胞内的复制。向体外培养细胞的培养液中加入ＮＯ供体化合物,或细胞因子诱导细胞产生ＮＯ,以及小鼠ｉＮＯＳ基因重组入ＶＶ的ＤＮＡ再感染细胞,均可抑制病毒的复制,这些结果证明ＮＯ抑制病毒复制的特异性。本文综述了ＮＯ抗病毒效应的特点、意义及其机制。     

综述: 病毒与宿主细胞的糖基化修饰及相关功能

病毒的复制和对宿主的入侵与自身结构蛋白的糖基化修饰密切相关．对于宿主而言,在病毒感染宿主和宿主抗病毒的过程中,宿主的糖基化过程一方面可抑制病毒的复制和入侵,另一方面可促进病毒对宿主的感染,抑制宿主糖苷酶可抑制病毒的复制．从病毒方面来看,由于病毒自身缺乏糖基化修饰系统,病毒的糖基化过程是借宿主细胞内的合成系统对自身进行糖基化修饰．病毒的糖基化过程对病毒蛋白的折叠与稳定、病毒的感染和入侵、参与识别宿主细胞受体和参与病毒的免疫逃逸等过程起着重要的作用．随着糖基化研究技术的发展,以糖基化为基础的功能应用也越来越深入：如新型病毒疫苗和新型抗病毒药物的研制,以糖蛋白质组学研究为基础的质谱技术和生物信息学方法的发展,以及利用糖基化对病毒性疾病的诊断和治疗等,这些均为糖基化深入研究发展奠定了基础．本文就病毒与宿主细胞糖基化过程、相关功能以及研究应用等进展作一综述．     

病毒与宿主细胞的糖基化修饰及相关功能

病毒的复制和对宿主的入侵与自身结构蛋白的糖基化修饰密切相关.对于宿主而言,在病毒感染宿主和宿主抗病毒的过程中,宿主的糖基化过程一方面可抑制病毒的复制和入侵,另一方面可促进病毒对宿主的感染,抑制宿主糖苷酶可抑制病毒的复制.从病毒方面来看,由于病毒自身缺乏糖基化修饰系统,病毒的糖基化过程是借宿主细胞内的合成系统对自身进行糖基化修饰.病毒的糖基化过程对病毒蛋白的折叠与稳定、病毒的感染和入侵、参与识别宿主细胞受体和参与病毒的免疫逃逸等过程起着重要的作用.随着糖基化研究技术的发展,以糖基化为基础的功能应用也越来越深入:如新型病毒疫苗和新型抗病毒药物的研制,以糖蛋白质组学研究为基础的质谱技术和生物信息学方法的发展,以及利用糖基化对病毒性疾病的诊断和治疗等,这些均为糖基化深入研究发展奠定了基础.本文就病毒与宿主细胞糖基化过程、相关功能以及研究应用等进展作一综述.     

Viperin抑制黄病毒属感染作用机制研究进展

Viperin是近年来发现的具有重要免疫活性的宿主蛋白之一,其在细胞内的表达在病毒感染或干扰素诱导后明显上升,显示出广泛的抗病毒活性。已证实它可以影响许多囊膜病毒在宿主细胞中的组装和释放,但在不同的病毒中所表现的具体抗病毒活性不同。黄病毒属病毒为单股正链具囊膜的RNA病毒,该种属病毒具有相似的结构特征。Viperin蛋白可以抑制多数黄病毒在细胞中的复制。就Viperin抗几种黄病毒属病毒作用机制进行综述,为相关研究提供参考。     

HMCES蛋白促进猪流行性腹泻病毒在Vero细胞中的复制

【目的】鉴定能够调控猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)复制的关键宿主蛋白。【方法】利用LC-MS/MS技术结合串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)，分析PEDV感染Vero细胞36 h后和未感染组的蛋白组学差异。鉴定筛选了114个显著差异表达蛋白，其中宿主胚胎干细胞特异性5-羟甲基胞嘧啶结合蛋白(5-hydroxymethylcytosine binding,ES cell-specific protein,HMCES)显著上调。进一步构建HMCES真核表达质粒，通过蛋白免疫印迹和实时荧光定量PCR检测过表达HMCES对PEDV复制的影响；合成针对HMCES基因的特异性si RNA，利用Western blotting和RT-q PCR检测si RNA对HMCES表达的干扰效果及HMCES被干扰后对PEDV复制的影响。【结果】过表达HMCES能显著促进PEDV在Vero细胞中复制，并且复制水平随着HMCES的剂量递增呈现剂量依赖式增加；si RNA-341下调内源性HMCES表达进而抑制PEDV复制。【结论】H...     

SINDBIS病毒对宿主细胞基因表达的影响

Sindbis病毒(SBV)的感染能迅速地抑制宿主细胞的基因表达(mRNA合成与蛋白质合成),但细胞rRNA的合成水平与正常细胞接近.同时SBV还诱导产生一种细胞特异的核基质结合蛋白P105.用放线菌素D处理细胞,导致感染细胞中病毒结构蛋白的合成量及有感染力的子代病毒产量明显下降.实验结果不仅显示了SBV对宿主细胞基因表达的复杂调控关系,而且还表明SBV的非结构蛋白nsP2和衣壳蛋白C可能直接参与这一过程.     

RNAi技术及在植物抗病毒研究中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术是一项基因沉默新技术,在抗病毒研究中,人为地将与病毒或宿主基因(宿主基因编码的蛋白质对病毒很重要而对宿主本身作用很小或不起作用)同源的双链RNA(double strand RNA,dsRNA)导入生物体内,引起与其同源的基因发生沉默,从而抑制病毒复制,达到抗病毒的目的。因此RNAi技术在抗病毒研究中倍受关注,并取得了显著成绩。主要对RNAi技术的相关知识以及在植物抗病毒中的应用进展作一综述。     

H_(18)细胞中Epstein-Barr病毒DNA复制的抑制和恢复

采用~(32)P标记的EBV DNA BamH Ⅰ-W片段为探针,通过细胞点杂交测出每个H_(18)细胞中EBV基因组拷贝数约207个。在PAA存在下,这些病毒基因组数快速下降。每毫升细胞培液中加75γPAA后第11天,每个细胞中EBV基因组平均拷贝数降到17个,只占未处理细胞的8%,而后既使继续处理也稳定地维持在该水平。然而EBV-VCA的合成被完全地抑制了,只是EBV-EA的合成不受影响。如去除PAA,第3天时细胞中EBV基因组数可恢复到对照组的29%,而第40天则可恢复到90%。但是在去除PAA处理的同时加n-BA处理则明显地抑制这种恢复。一般认为EBV附加体DNA的复制由宿主细胞DNA多聚酶催化,病毒线状DNA由病毒诱导的PAA敏感的DNA多聚酶复制。由于n-BA能有效地阻碍宿主的DNA复制功能,因而我们的实验结果提示,宿主细胞和病毒诱导的DNA多聚酶??可能都参与了去除PAA处理后的H_(18)细胞中EBV DNA的恢复。     

VHS蛋白,一种具有mRNA剪切活性的多种功能蛋白质

单纯疱疹病毒UL41基因编码的病毒宿主关闭蛋白(VHS蛋白)是一种核酸酶,具有。RNA剪切活性．可引起宿主细胞蛋白质合成的快速关闭。通过干扰IFN-α／β介导的抗病毒免疫反应、降低宿主细胞MHCI和MHCII类分子的表达、减少免疫系统中病毒抗原的提呈以及抑制宿主先天免疫反应等,VHS蛋白在α疱疹病毒的发病机制和免疫逃避过程中发挥重要作用。     

干扰素系统与病毒的相互作用

干扰素是最早发现的细胞因子之一,不同类型的IFN生物活性基本相同,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。病毒侵染细胞,诱导细胞产生IFN,IFN通过不同的作用机制启动宿主防御系统,激活酶和作用因子来拮抗病毒的侵染、复制和转录过程。正因为干扰素在抗病毒防御过程中的关键作用,因此病毒已经衍生出了有效的方式能够成功的侵染宿主。病毒通过表达一些拮抗蛋白来干扰IFN的诱导产生、IFN的信号转导或效应蛋白的作用,从而终止干扰素的产生并破坏干扰素诱导的其它因子的作用来逃避干扰素的作用。     

非编码RNA调控流感病毒复制的作用及相关机制研究进展

流感病毒是一种重要人畜共患病,严重危害人类健康和畜牧业发展。A型流感病毒（Influenza A Virus, IAV）在宿主细胞内的复制受到多种因素的影响和调节,近年来的研究证明,非编码RNA(ncRNA),包括miRNA、LncRNA、CirRNA等,在流感病毒复制过程中起到重要的调控作用。ncRNA调控流感病毒复制有直接途径和间接途径两种,其中直接途径为直接作用于病毒的vRNA或mRNA,在转录或翻译水平影响病毒的复制。间接途径为作用于细胞内不同的信号通路,通过影响细胞因子合成、诱导宿主细胞凋亡、引起细胞自噬反应等途径,影响病毒的复制。通常情况下,由宿主编码的ncRNA能够抑制病毒的复制,而由病毒编码的ncRNA能够减弱宿主细胞的抗病毒反应,促进病毒复制。通过总结和梳理近年来关于ncRNA调控流感病毒复制的研究,我们发现ncRNA能够作为调控增强宿主细胞抗病毒免疫、下调病毒转录和翻译的工具,有望开发成为抗流感病毒靶向药物。后续的机制研究应不局限于某一种或几种ncRNA的作用,而应在ncRNA在宿主细胞内的分泌机制、调控的分子网络等方面进行深层次的探究。     

下调细胞P21WAF1/CIP1基因表达可抑制单纯疱疹病毒Ⅱ型复制

为了揭示细胞P21蛋白在单纯疱疹病毒Ⅱ型（herpes simplex virus type 2, HSV-2）复制中的作用,通过用HSV-2感染和感染前用特异性小干扰RNA (small interfering RNA,siRNA) 抑制P21基因表达,应用Western 印迹方法检测宿主细胞和病毒蛋白水平,用终点滴定法测定病毒半数组织培养感染量（50% tissue culture infectious dose, TCID50）,以及观察感染细胞的细胞病变效应（cytopathic effect, CPE）等3个方面,揭示细胞P21蛋白水平的变化对病毒复制的影响.结果表明,HSV-2在细胞内复制时可引起P21蛋白水平增高;而用特异性siRNA下调细胞P21基因表达时,可显著地抑制HSV-2 gB蛋白水平,减少培养细胞上清液中病毒TCID50.提示P21蛋白对HSV-2的复制具有重要的作用.     

甲型流感病毒非结构蛋白的研究进展

PA、PB1和PB2以及NS1蛋白作为甲型流感病毒的非结构蛋白,虽然不直接参与病毒颗粒的组装,但是在病毒的复制周期中起到非常重要的调控作用.由PA、PB1和PB2组成的RNA聚合酶主要参与病毒mRNA的合成以及病毒基因组RNA的复制,而NS1蛋白则通过抑制宿主细胞的干扰素应激系统来拮抗宿主的抗病毒反应.通过研究甲型流感病毒非结构蛋白的结构与功能,对了解流感病毒复制及开发新型抗流感病毒药物有重要意义.     

干扰素的信号传导和抗病毒效应机制

干扰素是一种具有抗病毒、抗增殖和免疫调节功能的细胞因子,它在宿主天然免疫防御中起着重要的作用。干扰素诱导的信号通路除了最初的Jak-Stat途径以外,很多新发现的信号途径对于干扰素反应也是必需的。干扰素反应最终导致抗病毒的效应蛋白通路,包括2′,5′-寡聚腺苷酸合成酶、蛋白激酶、ISG15等途径。这些效应蛋白通过抑制病毒转录、降解病毒RNA、抑制翻译和修饰蛋白的功能来控制病毒复制的过程。     

昆虫RNA沉默抗病毒机制研究进展

RNA沉默是昆虫用来抵御病毒入侵的一种普遍而又进化保守的防御机制, 而昆虫病毒也会相应地编码沉默抑制子来破坏宿主的防御功能。本文主要结合果蝇的相关研究成果对昆虫RNA沉默抗病毒机制、 RNA沉默抑制子的作用特征及宿主与病毒的共进化关系做一综述。研究表明, 由小干扰RNA (small interfering RNAs, siRNA)介导的RNA干扰在果蝇抗病毒防御机制中发挥重要作用。果蝇中Dicer-2（Dcr-2）, argonaute-2（AGO2）和双链RNA结合蛋白R2D2是siRNA干扰途径中的3个关键组分, 这3个基因的缺失或突变会显著提高果蝇对RNA病毒的感受性。此外, 果蝇中还鉴定了其他与RNA干扰密切相关的基因, 如vasa intronic gene, aubergine, armitage, rm62 和piwi, 它们在抗病毒感染中同样发挥重要作用。果蝇病毒中已鉴定出3种RNA沉默病毒抑制子（viral suppressors of RNAi, VSRs）, 分别为果蝇FHV病毒沉默抑制子FHV-B2、 果蝇C病毒沉默抑制子DCV-1A及果蝇CrPV病毒沉默抑制子CrPV-1A。FHV-B2和DCV-1A通过与dsRNA或siRNA结合抑制RNA沉默, 而CrPV-1A通过与AGO2结合阻止RISC的形成抑制RNA沉默。在漫长的进化过程中, 病毒和宿主相互博弈, 协同进化。昆虫抗病毒沉默途径中的关键组分通过保持持续和快速进化来对抗高度变异的VSRs。     

HIV-1初始传播病毒Vpr基因遗传变异对诱导G2期阻滞及细胞凋亡的影响

人免疫缺陷病毒(HIV-1)急性感染过程中,病毒的遗传多样性显著减少,往往只有一株或几株病毒可以建立有效感染,这种病毒被称为初始传播病毒(Transmitted/Founder virus)。病毒蛋白R(Vpr)是HIV-1的辅助蛋白之一,在病毒复制过程中起重要作用。研究初始传播病毒Vpr基因遗传变异与生物学特征对于阐明病毒建立感染的关键环节具有重要意义。文章利用流式细胞术分析了C亚型HIV-1初始传播病毒株与慢性感染株MJ4的 Vpr蛋白诱导细胞G₂期阻滞和细胞凋亡的能力。结果显示,初始传播病毒ZM246和ZM247的Vpr诱导细胞G₂期阻滞和细胞凋亡的能力显著高于慢性感染株MJ4 Vpr。氨基酸序列分析表明,初始传播病毒Vpr在第77、85和94位上存在高频突变。研究结果提示初始传播病毒可能在病毒感染早期,通过Vpr基因的遗传突变,提升病毒诱导细胞停滞G₂期和细胞凋亡的能力,进而促进病毒在宿主体内的复制和传播。     

口蹄疫病毒与宿主细胞的相互作用研究进展

口蹄疫病毒（FMDV）导致了偶蹄动物口蹄疫的发生,它是一类有着自身特点的RNA病毒。首先,FMDV衣壳蛋白VP1识别结合宿主细胞膜上的整联蛋白等受体,以内吞的方式进入细胞,利用宿主细胞成分完成病毒蛋白的合成。这些新合成的L^pro、2C和3C^pro等病毒致病因子进一步抑制宿主基因的转录和翻译,诱导细胞凋亡和白噬,并抑制干扰素介导的一系列先天性和获得性免疫反应。宿主则在病毒侵染细胞的初期,利用病毒识别受体等来识别病毒并诱导合成干扰素等细胞因子,介导多种免疫反应以清除病毒。病毒和宿主两者在持续的利用和较量中完成疾病的发生和痊愈等。其次,不断发现的病毒受体、结合基序、致病因子及宿主细胞的多种免疫调节因子将成为相关领域新的研究内容。综上,开发高效安全疫苗、增强自身免疫力及利用RNAi直接抑制病毒RNA等便成为现代FMDV防治的主要内容。     

干扰素诱导的跨膜蛋白抗病毒作用的研究进展

干扰素诱导的跨膜蛋白(Interferon-induced Transmembrane Proteins,IFITMs)是20世纪80年代发现的一种宿主限制因子蛋白,1996年发现该蛋白具有抗病毒作用,目前该蛋白的抗病毒作用及其作用机制已成为研究热点。研究表明IFITM能抑制多种病毒的复制,包括甲型流感病毒、人类免疫缺陷病毒-1、丙型肝炎病毒、埃博拉病毒和西尼罗病毒等。IFITM蛋白主要在病毒生命周期的早期,即病毒进入细胞质之前,发挥抑制病毒复制的作用。近来的研究表明,IFITM蛋白通过影响病毒包膜与内涵体膜的融合抑制病毒复制,但具体机制尚不明确。本文对IFITM的发现、结构、抗病毒作用以及潜在的作用机制进行了综述。     

磷酸化病毒蛋白的生物学功能及形成机制

磷酸化是病毒蛋白常见的一种翻译后修饰,在调控病毒与宿主的代谢中起重要作用。生物体内的代谢活动与细胞内的信号转导密切相关,通过磷酸化和去磷酸化修饰可改变蛋白生物活性,从而调控胞内生物信号的传递。磷酸化修饰的病毒蛋白参与调控病毒复制、病毒增殖和病毒粒子装配等一系列病毒的代谢活动,同时也影响宿主细胞内的信号转导,抑制宿主基因组复制和表达。本文就病毒蛋白的磷酸化修饰位点、其生物学功能及磷酸化修饰的分子机制进行综述,为病毒感染性疾病的防控治疗及药物开发提供参考。