发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒结构和非结构蛋白表达研究

发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(SFTSV)是我国2010年新发现的新布尼亚病毒,可导致人类严重发热伴血小板减少综合征。SFTS新布尼亚病毒全基因组已解析,但病毒分子生物学结构蛋白特征及功能尚需更多研究。本文通过蔗糖密度梯度离心确定发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(HB29株)病毒颗粒的沉降密度及超离纯化条件,得出该病毒颗粒在蔗糖中的沉降密度为1.135g/mL。利用PCR方法扩增SFTSV病毒株HB29株病毒RNA聚合酶(RdRp)、糖蛋白前体蛋白(M)、包膜糖蛋白(Gn)、包膜糖蛋白(Gc)、核蛋白(NP)及非结构蛋白(NSs)的编码区基因片段,分别克隆入真核表达载体pcDNA5/FRT或VR1012,在293T细胞上获得上述基因表达。通过SDS-PAGE分析纯化病毒颗粒和重组蛋白,并通过免疫印迹(Western blotting)和间接免疫荧光(IFA)确定蛋白活性和分子量。本研究结果将有利于对新布尼亚病毒分子生物学特征的认识,为后期研究提供基础。     

包膜病毒样颗粒疫苗研究进展

病毒样颗粒(VLPs)是指由病毒一个或几个结构蛋白自行组装成不含病毒基因组且不能复制、不具有感染能力的病毒样蛋白颗粒,形态结构上类似完整病毒,具有与完整病毒相似的免疫原性。VLPs可以分为两大类:无包膜VLPs和包膜VLPs,包膜VLPs被源于宿主细胞的脂质包膜包裹,包膜表面含有保护性抗原纤突。主要就包膜病毒样颗粒疫苗的结构、重组表达及免疫原性等方面的研究进展进行了综述。     

埃博拉病毒包膜糖蛋白研究进展

埃博拉病毒可引起人类高致命性流行性出血热暴发,至今没有预防和治疗的疫苗和药物。作为埃博拉病毒包膜唯一的表面蛋白,包膜糖蛋白是一种多功能蛋白质,在病毒的吸附和穿入宿主细胞、致病性、下调宿主细胞表面蛋白质表达和增加病毒装配和出芽过程中起着至关重要的作用;同时包膜糖蛋白是保护性免疫的主要目标,是诱导产生中和抗体的最理想抗原。本文就近五年埃博拉病毒包膜糖蛋白的基因结构、致病机制和免疫原性方面的研究进展做简要回顾。     

BST-2抑制HIV-1病毒样颗粒释放的研究

BST-2是最近发现的可以抑制成熟HIV-1(human immunodeficiency virus,HIV)病毒颗粒从哺乳动物细胞表面释放的宿主因子,随之发现其也可以抑制多种包膜病毒的释放。本研究采用密码子优化的表达HIV-1 gag和gag-pol蛋白的质粒所形成的病毒样颗粒作为研究对象,观测BST-2对这两种病毒样颗粒(Virus-like particle,VLP)的释放抑制情况及其作用机制。结果发现,瞬时表达和稳定表达的BST-2均可以显著抑制病毒样颗粒从哺乳动物细胞释放,同时发现这两种病毒样颗粒(gag/gag-pol)的释放都可以被BST-2抑制;而且,HIV-1中Vpu蛋白可以拮抗BST-2抑制HIV病毒样颗粒释放的作用,另外,通过化学试剂和酶学方法处理,确证BST-2可以被包装进病毒样颗粒中。     

衣壳蛋白靶向灭活策略应用于抗登革病毒感染的研究

衣壳蛋白靶向病毒灭活是近年来新兴的抗病毒策略。为探索该策略在抗登革病毒感染中的应用 ,首先建立了稳定表达登革 2型病毒衣壳蛋白 (D2C)与葡萄球菌核酸酶 (SN)融合蛋白D2C_SN的哺乳动物细胞系 ,然后以登革病毒攻击上述细胞系 ,研究表达的融合蛋白D2C_SN对产生的子代病毒颗粒感染性的影响。结果表明融合蛋白D2C_SN能够在病毒装配过程中与野生型衣壳蛋白共组装入子代病毒颗粒内部 ,并导致病毒基因组的降解。与正常BHK细胞相比较 ,融合蛋白D2C_SN可导致产生的子代病毒感染性滴度降低 10 3～ 10 4 ,显示出很强的抗病毒效果     

稳定表达非洲猪瘟病毒P54蛋白的Vero细胞系的建立

旨为建立稳定表达非洲猪瘟病毒(ASFV)P54蛋白的Vero细胞系,将ASFV-P54基因与绿色荧光基因Azami Green的融合基因片段,将其克隆至慢病毒载体pLV-puro中构建重组慢病毒质粒pLV-ASFV-P54-AG,将该质粒与慢病毒包装质粒pH1和pH2共转染HEK-293V细胞,包装表达ASFV-P54蛋白的慢病毒。将重组慢病毒在聚凝胺(Polybrene)的介导下感染Vero细胞,筛选出一株稳定表达ASFV-P54蛋白的Vero细胞系,命名为Vero-AG-ASFV-P54。间接免疫荧光试验表明,该细胞系能够与P54多克隆抗体反应;经波兰国家兽医研究所进一步验证,结果显示,该细胞系与ASFV抗体阳性血清也能发生反应,并且与阴性血清无反应。结果表明,Vero-AG-ASFV-P54细胞系能够稳定高效的表达具有生物活性的ASFV-P54蛋白。     

埃博拉病毒GP和VP40蛋白在哺乳动物细胞中的共表达及病毒样颗粒装配

目的：制备基因重组埃博拉病毒样颗粒,为疫苗研究及埃博拉病毒特异抗原、抗体检测提供基础。方法：根据埃博拉病毒扎伊尔株的GP和VP40蛋白氨基酸序列,以哺乳动物细胞基因表达密码子偏好性进行基因优化设计;化学合成GP和VP40基因片段并分别构建于表达质粒pcDNA3.1或同时构建到具有双表达单元的质粒pBudCE4.1;重组质粒经lipofectamine2000转染293FT细胞;以Western blot检测重组蛋白GP和VP40的表达;通过电镜观察病毒样颗粒。结果：构建的重组质粒经酶切鉴定及测序分析证实构建成功;Western blot结果显示,共转染分别表达GP和VP40的两个质粒或转染共表达两个蛋白的质粒都发现GP特异反应条带产生,且大小与预期相符,此外,转染共表达质粒产生的GP蛋白表达明显强于两个质粒共转染,并同时可检测到VP40的表达;电镜观察到典型的丝状的埃博拉病毒样颗粒。结论：在293FT细胞中基因优化的埃博拉病毒GP和VP40可有效表达并装配为病毒样颗粒,为进一步研究奠定了基础。     

三种丙型肝炎包膜感染性假病毒颗粒的制备及初步应用研究

本研究构建携带HCV代表株H77(1a)、中国HeBei株(1b)以及JFH-1株(2a)丙型肝炎病毒完整的E1-E2包膜糖蛋白基因的表达质粒,间接免疫荧光法及Western blot验证了其在细胞膜(293细胞)上的正确表达.三种包膜质粒分别与慢病毒包装质粒pHR'CMV△8.2及携带EGFP报告基因的自灭活(Self-Inactivating,SIN)转移质粒pCS-CG共转染293FT细胞,产生三种不同基因型的丙型肝炎包膜感染性假型(pseudotyped)病毒颗粒,免疫荧光与Western blot分析验证了E1/E2包膜糖蛋白在假病毒颗粒上的表达与掺人,利用p24 ELISA法及感染性实验对HCV假病毒进行滴定.从上清中获得的HCV假病毒可以在体外感染肝癌细胞系Huh7及Huh7-CD81(且后者上的感染效率约为前者上的2～3倍);利用针对HCV E2蛋白的具有广谱交叉中和活性的单克隆抗体AP33建立了基于上述假病毒颗粒的丙肝病毒体外中和抗体滴定方法,并应用于丙型肝炎患者体内的中和抗体水平的研究.本研究成功包装了包括中国流行株在内的3种不同基因型的HCV包膜感染性假病毒颗粒并建立了基于假病毒颗粒的HCV体外中和抗体检测方法,为研究HCV感染早期特性及特异抗病毒药物的体外筛选提供了有效模型,并可用于HCV感染者体内及HCV基因工程疫苗免疫后中和抗体水平的分析.     

稳定表达脑心肌炎病毒先导蛋白N2a细胞系的建立与鉴定

为建立稳定表达脑心肌炎病毒先导蛋白的N_2a细胞系,本研究应用脂质体介导DNA转染法,将表达脑心肌炎病毒(EMCV)先导(L)蛋白的重组质粒pNTAP-B-L转染至N_2a细胞中,通过筛选G418抗性单克隆细胞,建立能够稳定表达融合蛋白TAP tag-L的N_2a细胞系;利用免疫印迹试验(Western blotting)和间接免疫荧光试验(IFA)对融合蛋白TAP tag-L的表达及细胞内定位情况进行鉴定检测。结果表明EMCV的L基因已经整合进N_2a细胞基因组DNA中且L蛋白在获得的阳性N_2a细胞中稳定表达,表达产物TAP tag-L主要分布在细胞浆内。建立的稳定表达L蛋白的N_2a细胞系,为进一步研究先导蛋白功能及EMCV感染过程中与宿主细胞(N_2a)相互作用蛋白的筛选奠定了基础。     

汉滩病毒M、S基因不同拼接方式在昆虫细胞中融合表达效果比较

将汉滩病毒囊膜糖蛋白G1与核蛋白 (NP)部分片段以不同方式拼接 ,构建G1S0 .7或S0 .7G1嵌合基因 ,分别插入杆状病毒表达载体 pFBD ,转化DH10Bac致敏菌 ,获得含有嵌合基因的重组穿梭质粒Bacmid ,用其转染Sf9细胞 ,快速筛选出含有G1S0 .7或S0 .7G1嵌合基因的重组杆状病毒 ,在昆虫细胞中表达外源融合蛋白。利用间接免疫荧光、ELISA和免疫印迹对表达产物进行检测。结果表明 ,含G1S0 .7嵌合基因之重组杆状病毒可在昆虫细胞中表达出融合蛋白 ,该蛋白可被抗汉滩病毒核蛋白及糖蛋白G1特异性单抗所识别 ,其分子量约 97kD ;含S0 .7G1嵌合基因之重组杆状病毒在昆虫细胞中表达的融合蛋白 ,只能被抗汉滩病毒核蛋白特异性单抗所识别 ,其分子量约 4 3kD。上述结果提示 ,G1S0 .7嵌合基因可能在昆虫细胞中表达出完整的具有生物学活性的融合蛋白 ,S0 .7G1嵌和基因的昆虫细胞表达产物不完整 ,且生物学活性不如G1S0 .7嵌合基因的表达产物     

生物信息学分析包膜与非包膜病毒的受体蛋白差异

病毒与受体相互作用对于病毒感染宿主细胞至关重要.为了深入理解病毒对于受体蛋白的选择机制,本研究从结构、功能、宿主蛋白相互作用网络以及组织表达量等四个方面系统性地分析和比较了哺乳动物中包膜与非包膜病毒的受体蛋白差异.结果表明,包膜病毒和非包膜病毒的受体蛋白具有相似的结构域组成和功能,但是非包膜病毒的受体蛋白相对于包膜病毒具有更多的结构域数目、更高的N-糖基化水平、在宿主蛋白相互作用网络中有更高的连接度和节点介数、以及在宿主中有更高的表达.本研究有助于加深我们对于哺乳动物中包膜与非包膜病毒受体选择机制的理解,同时也对病毒受体的鉴定具有一定的参考价值.     

汉滩病毒M、S基因不同拼接方式在昆虫细胞中融合表达效果比较

将汉滩病毒囊膜糖蛋白G1与核蛋白(NP)部分片段以不同方式拼 接,构建G1S0.7或S0.7G1嵌合基因,分别插入杆状病毒表达载体pFBD,转化DH10Bac致敏菌, 获得含有嵌合基因的重组穿梭质粒Bacmid,用其转染Sf9细胞,快速筛选出含有G1S0.7或S0.7 G1嵌合 基因的重组杆状病毒,在昆虫细胞中表达外源融合蛋白.利用间接免疫荧光、ELISA和免疫 印迹对表达产物进行检测.结果表明,含G1S0.7嵌合基因之重组杆状病毒可在昆虫细胞中表 达出融合蛋白,该蛋白可被抗汉滩病毒核蛋白及糖蛋白G1特异性单抗所识别,其分子量约97 kD;含S0.7G1嵌合基因之重组杆状病毒在昆虫细胞中表达的融合蛋白,只能被抗汉滩病毒核 蛋白特异性单抗所识别,其分子量约43kD.上述结果提示,G1S0.7嵌合基因可能在昆虫细胞 中表达出完整的具有生物学活性的融合蛋白,S0.7G1嵌和基因的昆虫细胞表达产物不完整 ,且生物学活性不如G1S0.7嵌合基因的表达产物.     

反转录病毒MSCV介导汉坦病毒核蛋白基因在NIH3T3细胞中整合和表达

汉坦病毒是引起肾综合征出血热(HFRS)和汉坦病毒型肺炎综合征(HPS)的主要病原体.由S基因编码的核蛋白(NP)主要与机体的细胞免疫有关,并调节病毒的复制及诱导细胞程序性死亡.构建了汉坦病毒Z10株核蛋白cDNA与含有pac基因的反转录病毒鼠干细胞病毒(MSCV)重组体MSCV-FlagNP,通过磷酸钙转录法导入产病毒的包装细胞系BOSC23中,产生完整的重组MSCV-FlagNP病毒.然后以重组病毒感染NIH 3T3细胞,利用Puromycin的选择特性(pac基因)对感染细胞进行连续压力筛选,获得了转核蛋白抗性细胞.利用Southern blot和PCR方法分别对核蛋白基因在抗性细胞染色体整合情况及其完整性进行了鉴定.并且用Western blot在抗性细胞中可检测到核蛋白的表达.进一步以Flag单克隆抗体介导的免疫荧光染色联合共聚焦激光扫描荧光显微镜,分析了内源性Flag融合核蛋白在抗性细胞内分布,发现核蛋白主要分布于胞浆及胞核周围区,并且部分核蛋白可聚集形成胞浆包涵体.转核蛋白基因细胞模型的建立,对进一步研究汉坦病毒核蛋白功能以及病毒复制机制有重要意义.     

猪瘟病毒Core蛋白核仁定位序列鉴定

黄病毒科病毒核衣壳蛋白的核仁定位在病毒颗粒包装与病毒复制中发挥重要作用。为鉴定黄病毒科的猪瘟病毒Core蛋白核仁定位序列,本研究构建了将Core蛋白、截短突变体和氨基酸位点突变体分别与增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP )融合的真核表达质粒,转染至PK15细胞后进行表达和定位分析,结果显示 Core蛋白核仁定位序列为PESRKKL,其关键氨基酸为R76K77,对理解猪瘟病毒Core蛋白结构与功能和为后续研究Core蛋白在病毒复制及颗粒包装中的作用有重要意义。     

慢病毒载体介导RAB27A基因过表达对人HepG2肝癌细胞增殖的影响

目的：构建RAB27A基因慢病毒表达载体,并研究RAB27A 对人HepG2肝癌细胞增殖能力的影响。方法：以pEGFP-C1-RAB27A质粒为模板,PCR扩增出融合绿色荧光蛋白的RAB27A基因全长,酶切后插入穿梭载体pENTR/U6,再应用Gateway技术,基因重组到表达载体pHAGE-EF1α-puro-DEST上,构建得到重组慢病毒表达载体pHAGE-GFP-RAB27A-puro。测序鉴定序列正确后,将其与包装质粒psPAX2和包膜质粒pMD2.G共转HEK-293T细胞进行慢病毒包装。收集并浓缩培养上清以获得慢病毒颗粒感染HepG2细胞。荧光显微镜下观察HEK-293T细胞和慢病毒感染HepG2细胞绿色荧光强度;Western blot检测稳定感染HepG2细胞株RAB27A 蛋白表达水平;CCK8和平皿克隆形成实验检测稳定过表达RAB27A的HepG2细胞增殖活力的变化;流式细胞术检测稳定过表达RAB27A的HepG2细胞周期分布情况。结果：经双酶切及测序结果证实重组慢病毒表达载体构建正确;浓缩后病毒滴度较高;重组慢病毒感染HepG2细胞后,细胞外源RAB27A的蛋白表达水平显著上调,HepG2细胞的增殖活力和克隆形成能力受到明显抑制（P<0.01）,S期细胞分布比例明显降低（P<0.01）。结论： RAB27A 基因重组慢病毒表达载体构建成功,外源过表达RAB27A 基因可显著抑制HepG2细胞增殖能力。RAB27A在肝细胞癌发生发展和迁移中扮演了重要角色。     

分子生物学技术在风疹病毒包膜糖蛋白研究中的应用

风疹病毒(RV)是最重要的人类致畸病毒。对RV包膜糖蛋白的研究,有助于构建与表达RVRNA病毒样颗粒,用于核酸检测质控品的研究与开发;并且有助于理解RV产生免疫的机理,以研制基因工程疫苗、亚单位疫苗、多肽疫苗等新型疫苗。本文对分子生物学技术在RV包膜糖蛋白研究中的应用进展进行了综述,包括风疹病毒RNA病毒样颗粒的构建与表达、建立风疹病毒免疫学诊断方法以及制备基因工程疫苗和亚单位疫苗的研究等。     

慢病毒介导的GFP-Hsp90αE47A 基因在HepG2 细胞表达及对 细胞增殖性影响的研究

目的:建立真核细胞表达的GFP-Hsp90αE47A基因重组慢病毒载体三质粒包装细胞系统,并检测其对细胞增殖性的影响,为进一步研究HSP90分子伴侣功能奠定基础。方法:制备完整的重组慢病毒载体三质粒系统:转移质粒(Hsp90αE47A/psin-GFP),包装质粒(ΔNRF)及包膜蛋白质粒(VSV-G)。磷酸钙法将三质粒共转染293T包装细胞,48h后收集病毒上清。将制备好的慢病毒颗粒感染HepG2细胞,在荧光显微镜下观察报告基因GFP的表达情况,Westernblot检测HepG2细胞GFP-Hsp90α表达。MTT法检测细胞增殖情况。结果:转染后的293T和感染后的HepG2细胞能观察到较强的绿色荧光,培养液上清病毒滴度约为3.0×103ifu/μl,HepG2细胞中有GFP-Hsp90α蛋白的表达。内源性Hsp90α表达无明显上升(为对照组的1.05±0.15倍,P<0.05,t检验),有明显外源性GFP-Hsp90αE47A蛋白的表达,为对照组内源性Hsp90α的0.68±0.12倍。外源性GFP-Hsp90αE47A蛋白的表达HepG2细胞增殖活性于第4d有明显抑制。(1.051±0.03vs1.349±0.05,P<0.05,t检验)。结论:成功建立重组慢病毒载体的三质粒包装细胞系统,并将GFP-Hsp90αE47A基因在HepG2细胞中稳定表达,且并未引起细胞明显的热休克反应而导致的内源性Hsp90α增高;且能明显抑制细胞增殖,为后期Hsp90α分子伴侣功能进行研究奠定基础。     

慢病毒介导的GFP-Hsp90αE47A基因在HepG2细胞表达及对细胞增殖性影响的研究

目的：建立真核细胞表达的GFP-Hsp90αE47A基因重组慢病毒载体三质粒包装细胞系统,并检测其对细胞增殖性的影响,为进一步研究HSP90分子伴侣功能奠定基础。方法：制备完整的重组慢病毒载体三质粒系统：转移质粒（Hsp90αE47A/psin-GFP）,包装质粒（ΔNRF）及包膜蛋白质粒（VSV-G）。磷酸钙法将三质粒共转染293T包装细胞,48h后收集病毒上清。将制备好的慢病毒颗粒感染HepG2细胞,在荧光显微镜下观察报告基因GFP的表达情况,Westernblot检测HepG2细胞GFP-Hsp90α表达。MTT法检测细胞增殖情况。结果：转染后的293T和感染后的HepG2细胞能观察到较强的绿色荧光,培养液上清病毒滴度约为3.0×103ifu/μl,HepG2细胞中有GFP-Hsp90α蛋白的表达。内源性Hsp90α表达无明显上升（为对照组的1.05±0.15倍,P〈0.05,t检验）,有明显外源性GFP-Hsp90αE47A蛋白的表达,为对照组内源性Hsp90α的0.68±0.12倍。外源性GFP-Hsp90αE47A蛋白的表达HepG2细胞增殖活性于第4d有明显抑制。（1.051±0.03vs1.349±0.05,P〈0.05,t检验）。结论：成功建立重组慢病毒载体的三质粒包装细胞系统,并将GFP-Hsp90αE47A基因在HepG2细胞中稳定表达,且并未引起细胞明显的热休克反应而导致的内源性Hsp90α增高;且能明显抑制细胞增殖,为后期Hsp90α分子伴侣功能进行研究奠定基础。     

杆状病毒表达系统——有效的VLP构建工具

杆状病毒表达系统是以杆状病毒为外源基因载体,昆虫细胞或活体昆虫为受体的真核表达系统。相对于其他表达系统,杆状病毒表达系统具有特殊的优势:杆状病毒基因组作为表达载体可以容纳更多外源基因;杆状病毒极晚期启动子能有效调控外源蛋白的表达;昆虫细胞作为受体能够对外源蛋白进行加工修饰;杆状病毒通常只感染节肢动物,不会对人畜构成危害。因此,该系统越来越受到人们的重视,并已应用于亚单位疫苗的研发与生产,特别其对于构建病毒样颗粒,即由一种或多种病毒结构蛋白自行装配而成且不含病毒基因组的蛋白颗粒,具有不可比拟的优势。对此做详细评述并展望病毒样颗粒疫苗的发展趋势。