PRRSV全长感染性cDNA克隆的构建：非结构蛋白和结构蛋白之间编码区的分离

猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）是近两年来流行于我国大部分省份的“猪高热综合征”的主要病原体．该病毒在繁殖过程中具有遗传多变性和高频率的抗原突变．如何设计有效的疫苗来防治持续多变的流行变异株是研究者所关注的焦点．本研究中我们构建了Ⅱ型PRRSV弱毒株的感染性cDNA克隆,并对编码结构蛋白的ORF1和编码结构蛋白的ORF2之间插入几个酶切位点．通过RT-PCR和DNA测序以及分子克隆方法,获得了细胞致弱株（APRRS）的全长cDNA克隆．APRRSV基因组RNA为15521个核苷酸（不包括poly（A）尾）．与PRRSV Nsp株和疫苗株的相似性均为99．7％．根据测序结果,利用基因组上的酶切位点将全长PRRSV cDNA克隆到pBlueScript载体中,在病毒5＇末端引入T7启动子序列．为了区分重组病毒和亲本病毒,在ORF5编码区引入Mlu I酶切位点．将最初构建的全长cDNA和带有Mlu I酶切位点的cDNA分别体外转录成RNA后转染MA-104,均能够观察到典型的细胞病变（cytopathic effect,CPE）．拯救的重组病毒与亲本病毒有着相同的病毒学特性．通过突变PCR的方法将编码非结构蛋白基因ORF1和编码结构蛋白基因ORF2-7之间的编码区分离,从而构建了克隆pCSA．pCSA体外转录产物具有感染性,而且拯救的病毒与亲本病毒具有相同的病毒学特性．本研究为构建嵌合病毒作为疫苗候选株以此对遗传多变的PRRSV毒株提供有效的交叉保护提供了宝贵的工具,同时也为建立PRRSV为基因表达载体来构建针对其他重要的猪源疾病重组疫苗搭建了一个很好的平台．     

去泛素化酶USP11在细胞中的功能作用及其研究进展

Ubiquitin-specific protease 11(USP11)属于半胱氨酸蛋白酶,是去泛素化酶家族(deubiquitinating enzymes,DUBs)的重要成员之一。近年来研究表明USP11能调节细胞内众多蛋白底物的稳定性及功能,包括DNA修复蛋白、病毒RNA复制相关蛋白、TGFβ和NF-κB信号转导通路相关蛋白等,在疾病的发生发展中起着重要的作用。主要综述了USP11的结构、在细胞中的分子功能以及与肿瘤和病毒性疾病的关系,探讨了USP11作为治疗分子靶标的可能性。     

去泛素化酶JOSD2促进肝癌细胞的存活和转移

蛋白质泛素化是一种可逆的蛋白质翻译后修饰,在信号转导和蛋白质稳定性调控中发挥关键作用。去泛素化酶调控在许多种肿瘤中的作用机制尚不清楚。本文对63种去泛素化酶在肝细胞癌病人的生存和预后进行分析,发现去泛素化酶JOSD2(josephin domain containing 2)在肝细胞癌组织中表达显著高于癌旁(P<0.0001),且与总生存期相关(P<0.05)。JOSD2属于去泛素化酶MJD(machado josephin domain)亚家族成员,该家族其它成员与肝细胞癌发生无显著的相关性。对TCGA(The Cancer Genome Atlas)数据中JOSD2高表达样本和低表达样本的差异基因进行功能富集分析,显示JOSD2高表达样本中与细胞增殖相关通路显著富集(FDR<0.05)。在肝癌细胞系中过表达JOSD2,发现其能促进肝癌细胞的存活、迁移和侵袭(P<0.01)。综上所述,本文发现去泛素化酶JOSD2在肝细胞癌组织中高表达,高表达JOSD2的肝细胞癌病人总生存期显著降低(P=0.041),过表达JOSD2能促进肝癌细胞的存活和转移,提示JOSD2可能促进肝细胞癌的转移。     

细菌中的去泛素化酶及其生物学功能研究进展

在细菌感染过程中,宿主细胞可以利用自身泛素系统对其进行免疫应答。研究发现,在宿主与细菌协同进化过程中,细菌可以编码去泛素化酶靶向宿主泛素系统,降低宿主炎症信号反应,这有利于细菌的生存与繁殖。该文综合介绍了目前在细菌中已发现的去泛素化酶并将其分类总结,此外,该文详细阐述了OTU家族去泛素化酶、CE家族去泛素化酶的切割特异性和生物学功能,还介绍了具有特殊催化活性的去泛素化酶。深入研究去泛素化酶的分子机制将有助于理解其生物学功能,同时可为开发新的治疗药物和抗感染疫苗提供信息。     

去泛素化酶USP1的结构、功能及其抑制剂的研究进展

泛素化是一种维持细胞稳态必不可少的翻译后修饰,通过泛素分子与靶蛋白的连接参与蛋白质功能、定位和转换的调节。去泛素化酶介导的去泛素化为泛素化过程的逆反应,参与泛素的回收、编辑和重排。泛素特异性蛋白酶是最大的去泛素化酶家族,泛素特异性蛋白酶1 (USP1)是其中重要的亚型,广泛参与维持基因组完整性、细胞周期和细胞稳态。在多种肿瘤类型中均存在USP1异常表达,因此该靶点受到了广泛关注。目前研发进展最快的小分子USP1抑制剂为KSQ-4279,处于Ⅰ期临床研究阶段;另外ISM3091也已在国内和美国获得新药临床试验批件,即将开展临床试验。该文综述了USP1的结构、调控、生理功能、与肿瘤发生发展的关系以及USP1抑制剂的研究进展。     

定量蛋白质组学揭示酵母去泛素化酶Ubp14生物学功能

泛素化是一种动态可逆的蛋白质翻译后修饰,泛素分子在泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶的级联酶促反应催化下共价连接到底物蛋白上。去泛素化酶将泛素分子从底物上移除,动态可逆地调控泛素化修饰,在成熟泛素的生成、泛素链的移除与修剪、游离泛素链的回收等过程中发挥着关键的调控作用。本文的研究对象是酵母中泛素特异性蛋白酶(ubiquitin specific protease, USP)家族成员Ubp14,负责回收细胞内游离的泛素链。本研究定量比较了酵母细胞中Ubp14缺失对全蛋白质组的影响,进而找出其潜在的调控通路和分子功能。首先,通过同源重组技术构建了ubp14?菌株,发现其生长速度低于野生型酵母。利用稳定同位素氨基酸代谢标记技术结合深度覆盖的蛋白质组学分析技术,系统比较了ubp14?菌株相对于野生型菌株的差异蛋白,共计鉴定3 685个蛋白,通过统计学分析筛选得到109个差异蛋白。基因本体论分析发现,Ubp14缺失引起的差异蛋白主要参与了包括氨基酸代谢、氧化还原和热应激等生物学过程。本研究为深入探究去泛素化酶Ubp14的生物学功能,进而深刻理解游离泛素的稳态平衡与生物学过程调控提供了高可信的蛋白...     

猪繁殖与呼吸综合征病毒核衣壳蛋白基因的克隆与原核表达研究

采用RT-PCR方法自猪繁殖与呼吸综合征病毒基因组分离出核衣壳蛋白基因(orf 7),克隆到pMD18-T载体构建成重组质粒pMD18N并进行测序比较,结果表明,所克隆的核衣壳蛋白基因序列与PRRSV美洲型ATCC VR-2332株的同源性为100%,表明orf 7 是PRRSV基因组内很保守的序列;将orf 7亚克隆到原核表达载体pGEX-KG,构建成重组质粒pGEX-KGN,用pGEX-KGN转化表达菌株BL21,经SDS-PAGE和 Western-blot分析表明克隆在谷胱苷肽转移酶(Glutathione S-transferase(GST)下游的核衣壳蛋白基因与GST获得了高效融合表达,表达的融合蛋白GST-N分子量约为41kDa,并且有免疫学反应活性;这为猪繁殖与呼吸综合征的血清学诊断方法的建立打下了基础.     

自噬相关去泛素化酶及其小分子抑制剂的研究进展

自噬是进化上高度保守并受到多途径严密调控的细胞生物学过程,其向溶酶体递送多种细胞质组分以进行细胞内物质的降解以及再循环.这一过程涉及到细胞器的更新、错误折叠蛋白质和蛋白质聚集体以及细胞内病原体的清除.因此,自噬对于细胞稳态的维持至关重要,与许多人类疾病的发生发展密切相关.随着细胞自噬调节机制研究的不断深入,越来越多的去泛素化酶被证明在自噬相关的泛素信号调控系统中发挥了重要的作用.这些去泛素化酶作用于细胞自噬的不同阶段,靶向调节不同的泛素化自噬功能元件或自噬底物.去泛素化酶作为包括神经退行性疾病以及肿瘤在内的细胞自噬相关疾病的治疗靶点受到了广泛的关注,其中各类小分子抑制剂的发现为进一步研究去泛素化酶的自噬调节活性及相关疾病的治疗提供了可能.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒Nsp2蛋白原核表达纯化及其蛋白酶活性分析

摘要：【目的】表达并纯化猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白2（Nsp2）,分析Nsp2的蛋白酶活性。【方法】本研究通过PCR分别扩增nsp2基因的N端和C端,利用原核表达载体pET21a(+)表达Nsp2蛋白的N端和C端(即Nsp2-N 和 Nsp2-C),通过Ni-NTA琼脂糖亲和层析和凝胶过滤的方法纯化两个重组蛋白。预测Nsp2-N含有半胱氨酸蛋白酶结构域,本研究利用western blot检测其顺式酶切蛋白酶活性;并人工合成潜在的十肽底物,利用体外多肽酶切实验检测其反式酶切蛋白酶活性。成功获得Nsp2     

SARS 冠状病毒非结构蛋白质NSP3突变体构建及其对类泛素分子DUB活性

SARS冠状病毒(SARS-CoV) 非结构蛋白NSP3编码的木瓜蛋白酶样蛋白酶(PLpro)对泛素样分子(Ubl) 具有去泛素化酶(DUB)活性,但目前有关NSP3 DUB活性研究的报道甚少. 本研究构建包含Nsp3基因 N末端不同结构域的突变体,并检测NSP3及其一系列突变体对类泛素分子ISG15和SUMO所修饰蛋白质分子的作用特性. 实验结果表明,NSP3及其突变体NSP3AD,NSP3AE,NSP3AF具有一定的去ISG15活性,而其突变体NSP3AC则没有去ISG15 (DeISGylation) 活性. 研究结果提示,SARS NSP3具有一定的体内去ISG15活性,并且这种活性主要依赖于Nsp3基因编码的PLpro. 但SARS NSP3及其突变体NSP3AC,NSP3AD,NSP3AE和NSP3AF并不具有去SUMO (DeSUMOylation) 活性. SARS冠状病毒NSP3对类泛素样分子作用特性的研究为后续NSP3的生物学特性及其对干扰素通路的调控研究奠定了基础.     

泛素化特异性酶（USP2a）与肿瘤发生的相关分子机制

去泛素化酶USP2a是去泛素化酶家族(DUBs)的一个成员,为半胱氨酸蛋白酶,是一种重要的特异性去泛素化水解酶。USP2a具有结构和功能多样性,其结构多样化使得这些酶具有一些特异性作用靶点,特别是在基因表达调控中靶向的生理底物种类繁多。特异性蛋白泛素化水平的动态变化涉及到基因表达活化和失活的多种机制以及信号通路转导的多个环节。越来越多的文献报道了去泛素化酶相互作用网络的组成及其重要性。USP2a调节多种重要的细胞生长和分化调节因子及信号转导因子的稳定性和功能,通过USP2a的去泛素化作用以及诱导它们之间相互反应对机体进行相应调控,特别是在调控转录因子、细胞周期和细胞凋亡自噬上发挥重要作用。USP2a的过表达在体内外都表现出致癌性,其靶蛋白通过各种途径影响肿瘤发生发展。通过对人类肿瘤发生发展的相关分子机制及信号通路影响的深入研究,USP2a有望成为肿瘤治疗的新靶点。现就去泛素化酶与人类肿瘤发生发展的相关分子机制及该领域的研究进展作一综述。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白NSP2的原核表达及其单克隆抗体的研制

将猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)S1株NSP2蛋白基因进行截短修饰 (tNSP2),克隆于pGEX-6P-1载体,转化大肠杆菌后用IPTG诱导表达。Western-blot结果表明,融合表达的GST-tNSP2蛋白能被PRRSV阳性血清特异性识别,大小约50kD。经GST柱提取纯化蛋白GST- tNSP2,免疫BALB/c小鼠,取脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行融合,获得2株能稳定分泌抗NSP2蛋白抗体的杂交瘤细胞株,将其命名为2B5、3H3。亚型鉴定结果均为IgG 1型,其轻链均为Κ链。间接免疫荧光试验证明,2B5和3H3均能与PRRSV S1毒株产生特异性反应,而不能与SY0608毒株反应。从而为PRRSV分离株的鉴定及NSP2功能研究奠定了重要基础。     

PRRSV核衣壳蛋白(N蛋白)的克隆及其原核表达

目的:采用基冈工程手段表达PRRSV VR 2332菌株的核农壳蛋白(N蛋白).方法:利用RT-PCR方法扩增出猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)VR 2332菌株的核衣壳蛋白(N蛋白)基冈并将其克降到原核表达载pET30a( )上,得到重组质粒rpEI30a-PRRSV/N,并将其转入受体菌E.coli B121(DE3)pLysS感受态细胞中,经IPTG诱导,通过SDS-PAGE电泳检测和Western blotting分析表达产物的特性.结果:SDS-PAGE电泳检测和Western blotting分析结果表明,表达的蛋白大小约为19kDa,符合预期结果,并能与抗PRRSV N蛋白的单克隆抗体发生特异性反应,说明表达的蛋白具有良好的免疫原性,可应用于临床PRRSV抗体的检测.结论:在大肠杆菌表达系统内成功表达了PRRSV核农壳蛋白(N蛋白).     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GS15株NSP2蛋白多位点缺失病毒的拯救与体外生长特性分析

【目的】本实验室前期在高致病性毒株PRRSV/GSWW/2015的感染性克隆上,拯救获得了非结构蛋白(non-structural protein 2, NSP2)第519-565位和第628-747位氨基酸双缺失的工程病毒(rGS15-△2)。本研究旨在在双缺失病毒的感染性克隆上,构建拯救获得NSP2三个位点缺失的工程病毒。【方法】在前期双缺失病毒感染性克隆的基础上,利用融合PCR方法分别构建缺失NSP2第323-364位和第372-433位优势抗原表位的两个3个位点缺失的重组质粒。经脂质体介导,转染Marc-145细胞拯救病毒,通过电子显微镜观察、免疫荧光实验、测定病毒滴度、绘制生长曲线等方法对缺失病毒的生长特性进行分析。【结果】成功获得拯救病毒rGS15-△3-1和rGS15-△3-2。电子显微镜下可以观察到直径大小为50-80 nm的病毒粒子;免疫荧光实验检测表明,拯救病毒与亲本病毒GS15一致,都能检测到PRRSV N蛋白表达;缺失区域RT-PCR扩增鉴定,拯救病毒传至40代缺失标记稳定存在;rGS15-△3-1与rGS15-△3-2病毒滴度分别为2.00×10^6.0 TCID50/mL和2.25×10^5.8 TCID₅₀/mL,与亲本病毒相比病毒滴度差异显著(P<0.05);生长曲线分析表明拯救病毒复制水平低于亲本病毒达到最高滴度的培养时间比亲本病毒延迟24 h。【结论】本研究通过对PRRSV基因2型非结构蛋白NSP2多位点缺失病毒的体外生长特性分析,为研制新型PRRSV标记疫苗奠定了基础,也为猪繁殖与呼吸综合征的防控提供新的策略。     

TMPRSS2重组蛋白阻断SARS-CoV-2假病毒的感染

为了探究Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白酶(type II transmembrane serine protease, TMPRSS2)重组蛋白阻断严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)侵染宿主的能力,在体外构建假病毒感染细胞的体系,使用SARS-CoV-2 S (spike glycoprotein)蛋白携带水疱性口炎病毒(ΔG-VSV/荧光素酶)感染细胞,利用293F细胞体外纯化酶活及自身剪切位点突变的TMPRSS2重组蛋白,发现纯化的剪切位点R255Q和酶活位点S441A双突变的TMPRSS2重组蛋白,能够有效降低S蛋白与宿主细胞表面TMPRSS2的结合,进而阻断SARS-CoV-2假病毒对Calu3肺癌细胞系的感染。实验结果表明,使用突变的TMPRSS2重组蛋白竞争性结合病毒的刺突蛋白S,同抑制TMPRSS2蛋白酶的活性一样,都能阻断S蛋白的切割活化,抑制病毒与宿主细胞的膜融合,最终达到阻止病毒入侵的目的,这为阻断SARS-CoV-2感染提供了新的潜在靶点和思路。     

△12-脂肪酸去饱和酶FAD2的基本特性及其在胁迫中的功能

脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)催化与载体结合的饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸在脂酰链上形成双键.脂肪酸去饱和酶可以分为脂酰ACP去饱和酶、脂酰CoA去饱和酶和脂酰脂去饱和酶三类.而脂酰脂去饱和酶中的△12-脂肪酸去饱和酶(△12 fatty acid desaturase,FAD2)是催化脂肪酸链第12位碳原子形成双键的去饱和酶类,控制着油酸、亚油酸和其他多种不饱和脂肪酸的合成和含量.主要从△12-脂肪酸去饱和酶FAD2的基本特性和在胁迫中的功能进行了综述,并对相关研究领域的未来研究方向进行了展望.     

共表达PRRSV修饰的GP5与M蛋白的重组改良型痘苗病毒安卡拉株的构建及其生物学特性

将猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)修饰的ORF5(MORF5)与ORF6基因分别克隆入笔者构建的改良型痘苗病毒安卡拉株(Modified vaccinia virus ankara, MVA) 转移载体pLR-gpt的两个多克隆位点中, 构建重组转移载体pLR-MORF5/ORF6。经脂质体介导, 将构建好的pLR-MORF5/ORF6 转染已感染亲本MVA 2h的BHK-21细胞单层, 用药物选择性培养基(MXHAT)在24孔板上进行连续筛选纯化, 得到带有筛选标记的重组病毒rMVAgpt-MGP5/M。将rMVAgpt-MGP5/M 感染表达Cre重组酶的BHK-21细胞(BHK-Cre), 获得删除筛选标记的重组病毒rMVA-MGP5/M。PCR证明MORF5与ORF6成功插入MVA基因组中; Western blotting与间接免疫荧光证明重组病毒能表达MGP5与M蛋白; 重组病毒的生长特性表明与亲本MVA出现病变的时间及病毒滴度基本一致。结果表明, 本研究成功构建了共表达PRRSV MGP5与M蛋白的重组MVA, 并且表达产物具有免疫原性; 外源基因的插入不影响MVA复制, 具较好的稳定性, 从而为PRRSV新型基因工程疫苗的研制奠定了良好的基础。     

共表达PRRSV修饰的GP5与M蛋白的重组改良型痘苗病毒安卡拉株的构建及其生物学特性

将猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)修饰的ORF5(MORF5)与ORF6基因分别克隆入笔者构建的改良型痘苗病毒安卡拉株(Modified vaccinia virus ankara, MVA) 转移载体pLR-gpt的两个多克隆位点中, 构建重组转移载体pLR-MORF5/ORF6。经脂质体介导, 将构建好的pLR-MORF5/ORF6 转染已感染亲本MVA 2h的BHK-21细胞单层, 用药物选择性培养基(MXHAT)在24孔板上进行连续筛选纯化, 得到带有筛选标记的重组病毒rMVAgpt-MGP5/M。将rMVAgpt-MGP5/M 感染表达Cre重组酶的BHK-21细胞(BHK-Cre), 获得删除筛选标记的重组病毒rMVA-MGP5/M。PCR证明MORF5与ORF6成功插入MVA基因组中; Western blotting与间接免疫荧光证明重组病毒能表达MGP5与M蛋白; 重组病毒的生长特性表明与亲本MVA出现病变的时间及病毒滴度基本一致。结果表明, 本研究成功构建了共表达PRRSV MGP5与M蛋白的重组MVA, 并且表达产物具有免疫原性; 外源基因的插入不影响MVA复制, 具较好的稳定性, 从而为PRRSV新型基因工程疫苗的研制奠定了良好的基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5和M蛋白的真核表达及免疫原性评价

为了解我国猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)的流行及进化情况并开发针对流行谱系的亚单位疫苗,对2001-2021年间分离于我国的PRRSV毒株进行遗传进化分析,选用优势流行谱系代表毒株,优化其GP5和M蛋白的基因序列,与干扰素(interferon,IFN)和免疫球蛋白的Fc区串联后,构建真核表达质粒pCDNA3.4-IFNα-GP5-Fc和pCDNA3.4-IFNα-M-Fc,并使用HEK293T真核表达系统表达重组蛋白IFNα-GP5-Fc和IFNα-M-Fc。将2种重组蛋白与ISA206VG佐剂混匀,免疫断奶仔猪,通过酶联免疫吸附试验(enzymelinked immunosorbentassay,ELISA)及中和试验评价体液免疫水平,酶联免疫斑点试验(enzyme-linked immunospot assay, ELISPOT)评价细胞免疫水平。试验结果表明,NADC30-like谱系为近年我国主要流行的谱系,IFNα-GP5-Fc和IFNα-M-Fc组合免疫仔猪能诱导...     

共表达PRRSV GP5蛋白和CSFV E2蛋白的“自杀性”DNA疫苗在小鼠体内诱导的免疫应答

为了获得新型双价"自杀性"DNA疫苗,将猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratorysyndrome virus,PRRSV)GP5基因克隆于此前构建的表达猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)E2基因的甲病毒复制子载体疫苗pSFV1CS-E2中.为了增强免疫效果,在密码子优化的GP5基因中插入了泛DR表位(PADRE),在CSFV E2基因后融合伪狂犬病病毒(PrV)UL49基因,获得了6种重组质粒.间接免疫荧光试验显示,PRRSV GP5和CSFV E2基因在瞬时转染的293T细胞中得到同时表达,将6种重组质粒和空载体pSFV1CS分别免疫BALB/c小鼠,用间接ELISA方法检测血清抗体水平,通过基于CSFE/WST-8的淋巴细胞增殖试验和细胞因子ELISA评价疫苗诱导的细胞免疫.结果显示,除pSFV1CS组外,从各疫苗组小鼠血清中均可检测到低水平的针对GP5和E2蛋白的抗体;各疫苗组小鼠脾细胞经CSFV和PRRSV刺激后均能诱导特异性的淋巴细胞增殖:部分疫苗组小鼠脾细胞经CSFV和PRRSV刺激后可分泌较高水平的IFN-γ和IL-4;引入UL49的疫苗组细胞免疫应答显著高于其它疫苗组.结果表明,这些共表达GP5和E2蛋白的自杀性DNA疫苗可以诱导体液免疫和细胞免疫,PrV UL49可以增强其细胞免疫应答.