利用RNA干扰机制抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒的增殖

本文探讨依靠RNAi技术对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)增殖的干扰作用。筛选到针对编码PRRS病毒核衣壳蛋白的N基因的两处靶序列作为候选片段,在MARC-145细胞上进行基因干扰实验研究。成功观测到由载体表达的小干扰RNA(siRNA)在MARC-145细胞中对PRRS病毒增殖的抑制现象。通过选取不同时间段对病毒进行TCID50检测,以及对CPE出现时间进行观察和免疫荧光技术,得到RNA干扰对PRRS病毒增殖抑制作用的动态数据。证实在真核细胞水平上,RNA干扰机制可以抑制PRRS病毒的增殖。实验结果表明,依靠载体表达的RNA干扰技术将会对今后针对PRRS病毒的新型疫苗开发提供一个新思路。     

利用RNA干扰机制抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒的增殖

本文探讨依靠RNAi技术对猪繁殖与呼吸综合征病毒( PRRSV) 增殖的干扰作用.筛选到针对编码PRRS病毒核衣壳蛋白的N基因的两处靶序列作为候选片段,在MARC-145细胞上进行基因干扰实验研究.成功观测到由载体表达的小干扰RNA (siRNA)在MARC-145细胞中对PRRS病毒增殖的抑制现象.通过选取不同时间段对病毒进行TCID50检测,以及对CPE出现时间进行观察和免疫荧光技术,得到RNA干扰对PRRS病毒增殖抑制作用的动态数据.证实在真核细胞水平上,RNA干扰机制可以抑制PRRS病毒的增殖.实验结果表明,依靠载体表达的RNA干扰技术将会对今后针对PRRS病毒的新型疫苗开发提供一个新思路.     

PIAS1对PRRSV N蛋白SUMO化修饰及病毒复制的影响

【目的】猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种危害全球养猪业的重要病原。SUMO(Small ubiquitin-like modifier)化修饰作为一种可逆的翻译后修饰在调节病毒复制方面发挥着重要功能。PIAS1(Protein inhibitor of activated STAT1)是SUMO E3连接酶PIAS家族的一员,可以促进靶蛋白的SUMO化修饰,进而影响靶蛋白的功能,参与基因转录调控过程。探究PIAS1与PRRSV N蛋白相互作用的机制及其对N蛋白SUMO化修饰和病毒复制的影响,为进一步阐明PRRSV复制调控和致病的分子机制提供科学依据。【方法】利用酵母回复杂交、免疫共沉淀和激光共聚焦技术验证N蛋白与PIAS1的相互作用;以递增剂量外源性转染PIAS1观察其是否介导N蛋白SUMO化修饰;采用RNA干扰和慢病毒转导技术测定PIAS1对PRRSV复制的影响。【结果】PIAS1能与N蛋白相互作用,而且两者主要共定位于胞浆中;外源转染PIAS1并未增加N蛋白SUMO化修饰水平;在MARC-145细胞中,PIAS1的表达有利于PRRSV的复制。【结论】PIAS1可促进PRRSV的复制。     

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。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF2～4特异siRNA的筛选及其抑制病毒复制效果的研究

RNA干扰(RNAi)技术是基因功能研究的有效工具,为了了解猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)次要结构蛋白GP2、GP3、GP4在病毒复制中的作用,针对各自的编码基因ORF2、ORF3、ORF4分别选取4个小干扰RNA(siRNA)位点(共12个),构建相应的短发夹RNA(shRNA)表达载体,转染MARC-145细胞后,通过荧光定量PCR和病毒滴度检测干扰效果。筛选了可以减少GP2、GP3、GP4相应基因mRNA含量的ORF2、ORF3、ORF4特异shRNA表达载体,病毒效价滴定表明shRNA表达载体处理细胞可以减少GP2、GP3、GP4相应基因mRNA含量,细胞培养上清中的病毒滴度比对照低184~4.65倍。     

重组猪肺表面活性蛋白A在体外可抑制PRRSV感染宿主细胞

【目的】研究重组猪肺表面活性蛋白A(SP-A)在体外对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染的抑制作用。【方法】采用PCR方法从含有猪SP-A基因的质粒中扩增SP-A基因,并将其插入到含有人CD5信号肽序列的真核表达载体pcDNA3.1A-CD5中,构建成SP-A基因的真核分泌型表达载体pcDNA-CD5-SPA/MH。将重组表达载体通过磷酸钙介导转染HEK293T细胞进行瞬时表达,通过Western blot方法鉴定表达产物,采用Ni-NTA琼脂糖凝胶亲和层析法从培养基中分离和纯化重组SP-A蛋白,通过ELISA方法检测SP-A蛋白与PRRSV的结合活性。将SP-A蛋白与PRRSV孵育,然后感染MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞,感染72 h后测定病毒滴度,分析重组SP-A蛋白对PRRSV感染的抑制作用。【结果】结果表明构建的真核表达载体能够介导SP-A基因在HEK293T细胞中进行分泌表达;表达的重组猪SP-A蛋白能够与PRRSV进行剂量依赖性结合;用重组猪SP-A蛋白与PRRSV进行孵育,然后感染MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞,结果显示SP-A处理的PRRSV感染细胞后的病变程度明显低于对照组。感染72 h后,SP-A处理组的PRRSV在MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞的滴度明显低于SP-A非处理组。【结论】重组猪SP-A在体外对PRRSV的感染有明显的抑制作用,揭示SP-A具有抗PRRSV的活性。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF2～4特异siRNA的筛选及其抑制病毒复制效果的研究

RNA干扰（RNAi）技术是基因功能研究的有效工具,为了了解猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）次要结构蛋白GP2、GP3、GP4在病毒复制中的作用,针对各自的编码基因ORF2、ORF3、ORF4分别选取4个小干扰RNA（siRNA）位点（共12个）,构建相应的短发夹RNA（shRNA）表达载体,转染MARC-145细胞后,通过荧光定量PCR和病毒滴度检测干扰效果。筛选了可以减少GP2、GP3、GP4相应基因mRNA含量的ORF2、ORF3、ORF4特异shRNA表达载体,病毒效价滴定表明shRNA表达载体处理细胞可以减少GP2、GP3、GP4相应基因mRNA含量,细胞培养上清中的病毒滴度比对照低184～4.65倍。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4-F112弱毒株NSP2区表达猪瘟病毒E2基因表位的研究

建立共表达猪瘟病毒(Classic swine fever virus,CSFV)E2蛋白主要中和性抗原表位基因的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)反向遗传操作平台,为进一步研究PRRSV作为病毒载体提供实验数据。本研究在PRRSVHuN4-F112疫苗株感染性分子克隆的基础上,采用突变PCR技术将CSFV E2蛋白的主要中和性抗原表位基因插入HuN4-F112弱毒株PRRSV已鉴定出的两个NSP2蛋白的复制非必需区,经基因片段的克隆、拼接,构建了两株含有CSFV E2蛋白的主要中和性抗原表位基因的感染性PRRSV cDNA克隆psk-HuN4-F112-Δ508-532+E2和psk-HuN4-F112-Δ480-532+E2。用限制性内切酶SwaΙ分别将两株共表达的感染性克隆线性化,之后通过细胞外转录获得病毒RNA,用脂质体法分别将病毒RNA转染BHK-21细胞包装出病毒粒子,再分别将其转接到MARC-145细胞传代拯救出两株病毒。分别对两株拯救病毒进行RT-PCR扩增、酶切和序列分析鉴定。结果表明,两株拯救病毒含有不同于亲本病毒的分子标记(拯救病毒基因组的14 667位因同义突变产生的MluⅠ酶切位点)和插入基因序列。间接免疫荧光试验表明,CSFV E2蛋白主要中和性抗原表位基因均能在两株拯救的PRRSV中表达,且能够在其传代过程中稳定遗传。病毒生长特性结果比较显示两株拯救病毒与亲本病毒在MARC-145细胞上具有相似的增殖特性。本研究构建了两株共表达CSFV E2蛋白主要中和性抗原表位基因的PRRSV感染性克隆并获得了拯救病毒,且外源基因能在拯救病毒中稳定表达,为进一步开发新型PRRSV二联疫苗提供了有效的反向遗传操作平台。     

抗病毒免疫因子Viperin的研究进展

先天免疫因子Viperin是一种功能与内质网相关的抗病毒蛋白,可被干扰素、多种病毒、细菌脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)和poly(I:C)等诱导表达。Viperin通过与病毒蛋白和某些细胞内蛋白的相互作用抑制病毒增殖,具有广谱抗病毒活性。在与宿主相互作用的长期进化过程中,某些病毒能够抑制细胞内Viperin的表达,逃逸其抗病毒功能。除抗病毒作用外,Viperin还具有其他一些生物学功能。近年来有关Viperin的研究,特别是在其抗病毒机理方面,进展较快,本文结合自身研究体会,就其基本特性和研究状况做一介绍。     

高致病性PRRSVNsp2基因RNA干扰对病毒复制的影响

旨在构建针对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)TJ株Nsp2基因的siRNA的表达载体,研究Nsp2基因的表达抑制对PRRSV复制的影响。设计并合成针对PRRSV TJ株Nsp2基因的3对优势小发卡RNA(shRNA),连接到pRNAT-U6.1/Neo,构建shRNA表达载体,将鉴定正确的载体质粒转染Marc-145细胞,6 h后接毒,每日观察CPE;在接毒PRRSV TJ株后不同时间点取上清样品,测定样品TCID50;并以β-actin为内参,RT-PCR对PRRSV Nsp2 mRNA进行半定量。结果表明,选取的3条Nsp2基因的优势siRNA均能够抑制PRRSV TJ株在Marc-145细胞上增殖,其中shRNA载体S-1和S-2抑制效果明显,与空载体相比较差异极显著。本研究构建的PRRSV Nsp2基因特异性shRNA载体能够有效抑制PRRSV的复制,可使病毒滴度TCID50最多降低103.38。     

Viperin蛋白可通过影响非结构蛋白与脂筏的关联抑制丙型肝炎病毒复制

目前, 对丙型肝炎病毒( HCV) 感染的患者主要采用以Ⅰ型干扰素为主的治疗方案, 但干扰素抑制病毒的具体机制仍然不详。本研究通过实时聚合酶链反应( PCR) 检测HCV的RNA 水平, 蛋白免疫印迹法检测HCV 非结构蛋白的表达, 以及膜飘浮实验检测非结构蛋白与脂筏的关联性, 探讨干扰素诱导蛋白Viperin 抑制HCV 复制的机制。结果显示, 在体外HCV 亚基因复制子( replicon) 及感染细胞模型中过量表达Viperin 可显著降低细胞内HCV 非结构蛋白的表达及RNA 的水平。膜漂浮实验发现, 过量表达的Viperin 可通过干扰HCV 非结构蛋白NS3、NS5A 与细胞内脂筏膜的关联, 使其对非离子去污剂敏感。进一步研究发现, 与脂筏膜结构组成相关的法尼基合成酶( FPPS) 可通过与Viperin 相互作用, 部分反转Viperin 的抗HCV 复制效应。以上结果提出了一种新的干扰素抗HCV 机制, 即干扰素诱导蛋白Viperin 可通过影响非结构蛋白与脂筏的关联, 干扰HCV 复制复合体的稳定性, 从而抑制HCV 的复制。     

波形蛋白介导猪繁殖与呼吸综合征病毒感染Marc-145细胞作用的初步研究

为了研究波形蛋白在介导PRRSV感染过程中的作用,根据GenBank中已发表的波形蛋白序列,设计特异性引物,利用RT-PCR方法从Marc-145细胞中扩增目的基因,克隆入pET-28a,转化表达菌BL21(DE3)中进行诱导表达,用SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物,将表达产物纯化后免疫BALB/c小鼠制备血清,用病毒阻断实验验证PRRSV与波形蛋白及其抗体的关系。用ELISA方法确定了重组波形蛋白与PRRSV结构蛋白N蛋白和囊膜蛋白GP5蛋白之间的关系。结果表明,成功的从Marc-145细胞中扩增出全长的波形蛋白基因,将其克隆入pET-28a,诱导后得到高效表达,表达蛋白纯化后免疫小鼠抗体效价达到105,病毒阻断实验表明波形蛋白能部分阻断PRRSV感染,其抗血清能完全阻断PRRSV感染。ELISA结果表明波形蛋白能与N蛋白结合而不与GP5蛋白结合。此结果为PRRSV感染的细胞的受体机制增添了新的内容,为PRRSV感染过程中受体间的相互作用关系研究奠定基础。     

青鱼Viperin是一种抗病毒蛋白质（英文）

在脊椎动物中viperin已被证明是一种能抵御大多数DNA和RNA病毒的抗病毒蛋白质。本文克隆及鉴定了青鱼viperin。青鱼viperin(bc Viperin)的c DNA由1 828个核苷酸组成,编码360个氨基酸。预测的bc Viperin蛋白包含N端低保守的两性α-螺旋结构域、中间自由基S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)结构域及高保守C端结构域。bc Viperin m RNA在青鱼心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肠、肌肉、皮肤和鳃等组织中均有表达。在草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)和鲤春病毒血症病毒(spring viremia of carp virus,SVCV)感染后,bc Viperin m RNA在上述组织中的表达水平提高。在青鱼尾鳍(Mylopharyngodon piceus fin,MPF)细胞中,bc Viperin m RNA表达水平同样会在GCRV和SVCV感染后发生上升。蛋白质免疫印迹表明bc Viperin蛋白的相对分子质量约为42 k D;He La和EPC细胞中的免疫荧光染色实验表明bc Viperin是细胞质蛋白。编码bc Viperin的质粒在EPC细胞中过表达后能够显著提高细胞抵御SVCV和GCRV的抗病毒能力。以上研究表明bc Viperin是青鱼天然免疫过程中重要的抗病毒蛋白质。     

重组腺病毒载体表达的α干扰素对猪繁殖与呼吸综合征病毒复制的抑制作用

目的:研究猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)新的防治方法.方法:利用表达猪α干扰素的重组腺病毒(rAd-IFNα),通过病毒滴度、间接免疫荧光试验和实时定量RT-PCR检测,在Marc-145细胞上观察其对高致病性PRRSV SY0608株的复制抑制作用.结果:将rAd-IFNα接种细胞后24h,再感染PRRSV,可以有效阻止PRRSV造成的细胞病变,PRRSV滴度和mRNA水平明显降低;该抑制作用随rAd-IFNα接种剂量的增加而增强,但随病毒培养时间延长而逐渐减弱.此外,将PRRSV感染细胞后24h,再接种rAd-IFNα,仍可以有效降低PRRSV滴度和mRNA水平,并且rAd-IFNα对PRRSV传统毒株S1株同样具有明显的抑制作用.结论:rAd-IFNα可以有效抑制PRRSV在Marc-145细胞上复制,为PRRSV的防治提供了理论依据.     

从PRRSV BJ-4株基因组全长cDNA获得感染性病毒

对已构建的覆盖猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)BJ-4全长cDNA的6个重组质粒进行测序,并对部分点突变进行定点回复突变,将突变片段顺次连接,获得了全长cDNA克隆pWSK-DCBA。通过体外转录获得病毒基因组RNA,将RNA与脂质体混合后直接转染MARC-145细胞,获得拯救病毒(rV68)。rV68能在MARC-145细胞上稳定传代,并可引起PRRSV特征性的细胞病变(CPE)。增殖动态分析表明,rV68在MARC-145细胞上的生长有所迟滞,达到最高滴度的培养时间比亲本病毒延迟12h,但滴毒无显著差异(P>0.05)。结果表明,构建的BJ-4全长cDNApWSK-DCBA具有感染性,为研究中国PRRSV的分子致病与免疫机制、新型疫苗等奠定了基础。     

IFIT家族基因抑制A型流感病毒WSN毒株的复制和转录

IFIT(Interferon induced proteins with tetratricopeptide repeats)家族基因是一组较早发现的干扰素刺激基因,它在抗病毒和免疫调节中发挥了重要作用。为研究IFIT家族基因抑制A型流感病毒复制的机理,利用高通量RNA深度测序(RNA-Seq)技术发现A型流感病毒A/WSN/33(WSN)毒株感染293T细胞后,IFIT家族基因均出现明显上调。同时发现在IFIT2、IFIT3过表达后,流感病毒的复制和转录均有明显下调,并对v RNP聚合酶活性具有剂量依赖型的抑制作用。进一步研究证明在感染IFIT2、IFIT3编码蛋白与流感病毒非结构蛋白(NS1)存在细胞内共定位,证明二者存在相互作用的可能。综上所述,IFIT家族基因可以抑制A型流感病毒的复制和转录,有助于进一步阐明宿主因子对流感病毒感染的调节机制。     

表达O型口蹄疫病毒保护性抗原表位重组PRRSV的构建及其鉴定

以高致病性猪繁殖与呼吸综合征弱毒疫苗的感染性分子克隆(rHuN4-F112)作为载体,将O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1基因的421~480nt(141~160aa)和598~639nt(200~213aa)两优势保护性抗原表位串联成的目的基因,通过突变PCR的方法插入Nsp2中的508~532位缺失区域,经体外转录后转染至BHK-21细胞中培养36 h,将上清接种至MARC-145细胞中培养,并在MARC-145细胞中连续传代,拯救重组病毒。经RT-PCR扩增,MluⅠ酶切及测序验证,结果表明插入的外源基因及人为突变的MluⅠ分子标记都正确,说明重组病毒拯救成功,且该重组病毒能够在MARC-145细胞中稳定传代,将此重组病毒命名为rPRRSV-F112-O/VP1ep。rPRRSV-F112-O/VP1ep能够在MARC-145细胞上引起明显的细胞病变,间接免疫荧光检测表明外源基因在该病毒中成功获得了表达。经过生物学特性分析,该病毒的TCID50=-log10-6.75/0.1 mL,且在MARC-145细胞中整体生长速度与其亲本病毒rHuN4-F112(△508-532)相似,但明显高于rHuN4-F112病毒。     

细胞MEK1/2蛋白及其相关通路在单纯疱疹病毒Ⅱ型（HSV-2）复制中的作用

基于细胞Raf/MEK/ERK信号通路与病毒复制的关系,应用Western印迹检测 p-ERK1/2蛋白的表达、用终点滴定法测定病毒增殖量（TCID_５０）,以及观察感染细胞的细胞病变效应（CPE）等,揭示单纯疱疹病毒Ⅱ型(HSV-2)复制与 ERK通路的关系. 结果表明,HSV-2的复制可引起细胞ERK通路的活化;用U0126预先抑制ERK通路的活化,或用特异性siRNA敲减MEK1/2基因的表达可显著地抑制病毒复制.提示ERK信号通路以及MEK1/2蛋白对HSV-2的复制具有重要的作用.该研究对进一步阐明细胞ERK通路各激酶蛋白在病毒复制中的作用机制、寻找抗病毒作用靶标等奠定了良好的基础.     

慢病毒介导的靶向NDV P基因shRNA对NDV复制的抑制作用

小干扰RNA(siRNA)诱导的RNA降解可以特异性地抑制病毒感染,它作为一种有效的抗病毒治疗方法正被广泛研究。为了探讨慢病毒介导的shRNA对NDV复制的抑制效果,从而为新城疫病毒的抗病毒研究奠定基础,本研究以新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)P基因为靶基因,构建了靶向NDV P基因的shRNA重组慢病毒表达载体RNAi-341和RNAi-671。将其与辅助细胞共转染293T细胞,获得包装好的重组慢病毒;在鸡胚成纤维细胞(Chicken embryo fibroblast,CEF)和SPF鸡胚上进行了干扰实验,并通过荧光定量PCR和病毒滴度测定检测shRNA对NDV的抑制效果。结果发现,RNAi-341和RNAi-671均能抑制FLAG-P蛋白在293T细胞中的瞬时表达。在CEF细胞感染后16h后,NDV的病毒滴度分别降低了66.6倍和30.6倍;在鸡胚感染48h后,RNAi-341和RNAi-671组NDV病毒的增殖量分别减少99%和98%。RNAi-341与RNAi-671不仅能抑制P基因的转录,还能显著降低NP、M、F、HN和L基因的转录水平。与RNAi-671相比,RNAi-341的抑制效果更好。研究结果表明,慢病毒介导的靶向P基因的shRNA具有抗病毒作用,能够抑制NDV在CEF和鸡胚中的复制,从而为临床防治NDV提供一个新方法。     

干扰素在肝癌细胞Huh7.0中诱导SAMHD1抑制HBV复制

目的:研究干扰素调节宿主限制性因子SAMHD1的表达而抑制HBV复制的分子机制。方法:首先不同剂量的干扰素α、β和γ处理Huh7. 0细胞,通过荧光定量PCR和Western blot检测SAMHD1在转录和翻译后的表达水平;进一步通过siRNA干扰内源性的SAMHD1,再评价干扰素α、β对病毒的抑制效应;最后通过免疫荧光检测了干扰素α诱导内源性SAMHD1的细胞定位及Southern blot检测了SAMHD1细胞定位对病毒复制的影响。结果:在Huh7. 0细胞中,SAMHD1的RNA水平和蛋白表达明显受干扰素α和β的诱导升高;干扰SAMHD1后干扰素α和β对HBV复制的抑制作用消失; SAMHD1定位在细胞核内,干扰素α诱导SAMHD1同样定位在细胞核内,缺失核定位信号后SAMHD1丧失了其抑制病毒复制的作用。结论:在Huh7细胞中,干扰素α、β能诱导SAMHD1表达上调来抑制HBV的复制,SAMDH1的抗病毒作用依赖于其细胞定位。