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1.
2020年4月中国阻断湖北省武汉市新冠肺炎疫情传播后,中国国内报道了多起由境外输入导致的本土聚集性新冠肺炎疫情。为分析引起聚集性疫情的输入性新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的基因组特征,本研究对2020年4-11月份十起输入相关本土疫情首例病例的SARS-CoV-2全基因组基因特征进行分析,系统阐述了相关SARS-CoV-2的全基因组和氨基酸变异特征。结果显示,与武汉参考株相比,十起本土聚集性疫情首例病例的SARS-CoV-2核苷酸突变中位数为10个(8个-26个),氨基酸突变的中位数为6个(4个-16个),且刺突(spike,S)蛋白只有D614G一个氨基酸发生突变。除分支位点外,10条SARS-CoV-2全基因组序列的65个核苷酸突变位点以及35个氨基酸突变仅出现1-2次,呈现随机性。全基因组分析表明,这十起本土疫情的首例病例基因组按照中国分型法可划分为4个型,按照Pangolin分型法可划分为7个型,与我国2020年1-3月份武汉流行的毒株属于不同基因型,不是本土SARS-CoV-2的持续传播。与2020年9-12月英国和南非变异株属于不同基因型,无相关性。本文系统分析了2020年由输入病毒导致的十起本土疫情首例病例的SARS-CoV-2核苷酸与氨基酸变异特征,为我国新冠防控策略的制定以及后续新冠疫情的溯源提供了参考依据。  相似文献   

2.
为进一步积累和完善海南省新型冠状病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)奥密克戎(Omicron)变异株病原学特点的认识,本研究对2022年海南省14例感染奥密克戎(BA.1.1)变异株病例进行新冠病毒基因特征分析。应用Illumina公司MiSeqDX深度测序平台进行全基因组序列测定,Nextclade在线分析平台和DNASTAR 7.0.1生物信息学软件进行多序列比对和基因组特征分析,采用MEGA 10.1.8邻位归并法(Neighbour-joining)绘制系统进化树,结合流行病学调查进行回顾性溯源分析。海南省14例病例感染的奥密克戎(BA.1.1)变异株基因组高度相似,同武汉参考序列(GenBank No.NC_045512)相比,存在63或64个核苷酸突变位点,39个核苷酸位点缺失,22204位点有9个核苷酸插入,引起43个氨基酸突变和16个氨基酸位点缺失。刺突(Spike, S)蛋白存在32个氨基酸突变位点,S1蛋白RBD区R346K是VOC/Omicron(BA.1.1)变异株特征性突变...  相似文献   

3.
截至2021年5月11日,基于Pango命名法,依据新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的基因组变异变迁将其划分为1281种亚型或分支.而SARS-CoV-2刺突(spike,S)蛋白的变异直接影响病毒的生物学功能.2020年下半年至今,全球多个国家和地区监测发现SARS-CoV-2的S蛋白发生氨基酸突变,特别是受体结合区或单克隆抗体结合位点氨基酸突变引起病毒的传播力和致病力改变以及部分免疫逃逸等.世界卫生组织将重要变异株划分为"关切变异株(variant of concern,VOC)"和"关注变异株(variant of interest,VOI)".其中,VOC 有4个,分别是 VOC 202012/01、501Y.V2﹑P.1 和 B.1.617;VOI 有6个,分别是 CAL.20C、P.2、B.1.526、B.1.525、B.1.616和P.3.一些氨基酸突变在多个VOC和VOI病毒株中交叉出现或同时出现,E484K/Q等重要氨基酸突变引起的部分免疫逃逸导致全球现有疫苗免疫效力下降,但现有新冠疫苗对VOC和VOI变异株仍然有效.本文通过对SARS-CoV-2变异株流行概况及S蛋白重要氨基酸突变特征进行归纳分析,为新冠病毒变异株的监测、防控和二代疫苗的研制策略提供科学参考.  相似文献   

4.
新型冠状病毒(SARS-CoV-2)自2019年底流行至今,已进化出多个不同的亚型或分支并在全球共同传播。2020年12月14日,英国报道了一种新的SARS-CoV-2 variants of concern 202012/01(VOC 202012/01)变异株,其刺突(spike,S)蛋白累积了10个氨基酸突变,传播力增强。为分析SARS-CoV-2 VOC 202012/01变异株的全球传播与进化规律,本研究对截至到2020年12月31日的GISAID数据库中符合VOC 202012/01变异株特征的全基因组序列进行了时空分布及S蛋白进化特征分析。结果表明,VOC 202012/01变异株自2020年9月20日于英国首次出现后,在英国境内迅速蔓延,毒株数量逐月增多,并逐步扩散到全球4个大洲22个国家。在2020年9~12月传播期间,VOC 202012/01变异株的S蛋白除10个特征性位点稳定突变以外,均呈随机突变,仅有2个氨基酸突变位点存在于50条以上的序列中,行成小的分支。本文初步阐明了SARS-CoV-2 VOC 202012/01变异株的在全球早期流行中的传播与S蛋白的进化特征,为我国应对VOC 202012/01变异株的监测与防控提供科学依据。  相似文献   

5.
利用PCR引导的基因突变技术,对位于甲型肝炎病毒农壳蛋白VP1上的细胞受体结合区进行氨基酸定点突变。结果发现当第1143、1187、1202和1225位氨基酸发生突变时,突变株病毒在细胞中的增殖动力学改变,病毒增殖量呈不同程度减少,提示这些位置上的氨基酸可能与细胞受体结合。若发生突变将影响病毒对敏感细胞的吸附和脱衣壳过程,使病毒感染力下降。  相似文献   

6.
目的实现严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)受体结合域(receptor-binding domain, RBD)蛋白的高效分泌表达,获得纯度较高的目的蛋白,并对目的蛋白与不同抗体的结合活性进行比较分析。方法将SARS-CoV-2 S蛋白RBD和RBD-Mouse IgG2a Fc基因优化合成后分别克隆入pcDNA3.1(+)或者pLexm表达载体,然后将获得的重组质粒转染HEK293F细胞,比较不同表达载体及添加标签对目的蛋白表达量的影响,选取表达量高的重组质粒进行后续转染,收获细胞上清后进行蛋白纯化。纯化后的蛋白分别与灭活SARS-CoV-2免疫马血清、CR3022抗体进行反应,比较RBD蛋白与不同抗体的结合活性。结果成功构建含SARS-CoV-2 RBD序列的不同重组表达质粒,表达结果显示,与其他质粒相比,RBD-mg2afc/pcDNA3.1(+)在细胞上清中获得较高水平的表达。纯化后的RBD蛋白纯度大于95%,Western blot检测结果显示,加热变性后的目的蛋白可以与灭活SARS-CoV-2免疫马血清发生特异性反应,但是与CR3022抗体几乎不发生反应;ELISA检测结果表明,纯化后的RBD蛋白可以与2种抗体均发生特异性反应,当抗原包被量低于500 ng/孔时,RBD蛋白与灭活SARS-CoV-2免疫马血清的结合能力高于其与CR3022抗体的结合能力,当抗原包被量高于500 ng/孔时,RBD蛋白与CR3022抗体的结合能力更强。结论成功表达和纯化了RBD蛋白,该蛋白在不同包被抗原量条件下与抗体的结合活性不同。  相似文献   

7.
利用PCR引导的基因突变技术,对位于甲型肝炎病毒衣壳蛋白VP1上的细胞受体结合区进行氨基酸定点突变。结果发现当第1143,1187,1202和1225位氨基酸发生突变时,突变株病毒在细胞中的增殖动力学改变,病毒增殖量呈不同减少,提示这些位置上的氨基酸可能与细胞受体结合。  相似文献   

8.
目的 从中药筛选具有潜在抑制严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2) 活性的成分,进一步从原子水平揭 示其抑制SARS-CoV-2 表面刺突蛋白(S 蛋白) 受体结合域(RBD) 与血管紧张素转化酶2 (ACE2) 结合的内在机制。 方法 检索新型冠状病毒(简称“新冠肺炎”) 治疗中药处方,构建“新冠肺炎中药候选活性成分数据库”。用具有ACE2 抑制活性的小分子化合物构建HipHop药效团模型,并对“新冠肺炎中药候选活性成分数据库”中活性成分筛选。采用分子 对接和分子动力学模拟方法研究候选活性成分与ACE2 的结合方式及其对SARS-CoV-2 S 蛋白与ACE2 识别的影响。 结果 本文通过中药处方挖掘和分子动力学模拟,从143 个新冠肺炎治疗中药处方中筛选出10 种可与SARS-CoV-2 S 蛋白/ 人源ACE2 识别位点结合的中药成分。其中,枇杷叶主要活性成分23-trans-p-coumaryhormentic acid 与ACE2 具有最高的亲和 力,且23-trans-p-coumaryhormentic acid 的结合可有效阻断SARS-CoV-2 S蛋白与宿主细胞ACE2 的结合。结论 本文通过虚 拟筛选发现了SARS-CoV-2 潜在抑制剂分子23-trans-p-coumaryhormentic acid,同时从原子水平预测了其抑制SARS-CoV-2 S 蛋白与ACE2 结合的内在机制,这将为SARS-CoV-2 特异性抗病毒药物的研发提供理论依据。  相似文献   

9.
由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)引起的2019冠状病毒病(Coronavirus disease 2019,COVID-19)大流行对全球健康和经济构成了严重威胁,SARS-CoV-2关切变异株(Variants of concern,VOCs)的出现更增加了疫苗研发的难度,因此,优化设计对突变株具有广谱免疫反应的疫苗显得尤为重要。本研究选取具有大量显性中和表位的受体结合域(Receptor-binding domain,RBD)蛋白作为目标抗原,在SARS-CoV-2经典株RBD序列的基础上引入多个VOCs的关键突变位点,将其与人IgG1 Fc片段融合表达,并结合CpG单佐剂、氢氧化铝单佐剂或CpG与氢氧化铝复合佐剂两剂次免疫小鼠,比较CpG联合铝佐剂相比单独使用铝或CpG佐剂诱导细胞免疫和体液免疫反应的增强作用,同时观察小鼠产生抗不同VOCs活病毒的交叉中和抗体滴度。结果显示,与单佐剂相比,RBD-Fc蛋白结合CpG与氢氧化铝复合佐剂免疫小鼠可产生最高的IgG结...  相似文献   

10.
【背景】对猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)经典毒株与流行毒株S蛋白氨基酸序列比对显示,变异位点主要集中在S蛋白的N端。【目的】鉴定PEDV流行毒株S蛋白高变区(S10A,1-496 aa)的B细胞线性表位肽,特别是流行毒株特异性B细胞表位肽。【方法】以SDS-PAGE割胶纯化大肠杆菌表达的PEDV流行株SD2014 S蛋白高变区片段(S10ASD2014),免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体;在E. coli中谷胱甘肽巯基转移酶(Glutathione S-transferase,GST)融合表达覆盖S10ASD2014序列全长且彼此重叠8个氨基酸残基的系列16肽。以制备的抗S10ASD2014多抗为一抗,通过Western blot筛选系列16肽中的阳性反应性16肽,鉴定S10ASD2014上的B细胞线性表位肽;利用抗PEDV经典毒株(CV777)S蛋白高变区片段(S10ACV777)多抗血清鉴定S10ASD2014上的保守性B细胞线性表位肽。【结果】重组表达的S10ASD2014相对分子质量约为72 kD;纯化的S10ASD2014表位肽能被PEDV阳性血清识别。制备的抗S10ASD2014多抗可以识别PEDV DR13弱毒株。利用抗S10ASD2014血清和抗S10ACV777血清从61个GST融合表达的16肽中鉴定到28个阳性反应16肽,其中13个为2种血清共同识别16肽。对24株PEDV不同亚群代表毒株的对应区域进行同源性分析表明2个阳性16肽为保守性表位肽。【结论】确定了PEDV流行株SD2014 S蛋白高变区的B细胞线性表位肽,B细胞线性表位肽,特别是流行毒株特异性表位肽的确定有助于了解S蛋白的结构与功能,为建立以表位为基础的PEDV感染检测方法打下良好基础。  相似文献   

11.
通过对美国华盛顿洲在2020年3至4月底爆发的新冠肺炎病人二代高通量测序数据分析,找出新冠病毒刺突糖蛋白(简称S朊)中存在的所有突变类型,为研究病毒在体内复制的突变规律及研究疫苗提供基础资料。利用NCBI中公布的130例美国华盛顿区报道的新冠肺炎病人二代高通量测序数据,进行序列组装,并对其朊编码基因进行深度突变分析,找出其潜在的疑似抗原变异位点(antigen variation,以下简称突变点)。排除30条未获全长的数据,共获得100份病人完整的SARS-CoV-2序列,其S朊编码基因,主要突变点集中在S1区的SP区及受体结合区(RBD)之前的间隔区(突变区基本呈连续分布:126aa~153aa, 194aa~204aa)和S2区的1250aa~1270aa区。100份样本的数据研究结果显示,新冠病毒S基因在病人体内复制过程中较为稳定,编码氨基酸的突变点(突变频率15%)呈单样本散在分布,且S2区较S1区更为稳定。未在新冠病毒的RBD区找到突变率20%的点,而S区散在零星突变区域主要集中在S1区间隔区(126aa~153aa, 194aa~204aa处,且基本呈连续分布)和S2末端约20aa处。  相似文献   

12.
运用生物信息学,预测急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2/2019-nCoV)的基本理化性质、结构、功能和抗原表位等,为新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的防治提供思路。应用ExPASy分析S蛋白的消光系数、不稳定系数和半衰期等理化性质;利用SignaIP v5.0分析S蛋白的信号肽;应用TMHMM分析S蛋白的跨膜区;利用NetPhos3.1在线工具预测S蛋白的磷酸化位点;应用Pfam预测S蛋白的结构域;应用PSIPRED分析S蛋白的二级结构特征;利用SWISS-MODEL构建S蛋白的三级结构;利用BLAST分析SARS-CoV-2的S蛋白与其他物种的相似性;利用MEGA软件分析2019-nCoV的S蛋白与其他物种的进化关系。S蛋白由1 273个氨基酸组成,其相对分子质量为141 178.47,等电点为6.24,含有一个跨膜区,是低亲水性分泌蛋白;S蛋白的基本组成单位为纤突蛋白,其二级结构中以无规则卷曲和螺旋结构为主,三级结构中纤突糖蛋白和ACE2复合体具有重要的意义;2019-nCoV与蝙蝠冠状病毒和SARS-CoV同源;S蛋白存在多个潜在的线性T细胞和B细胞表位,1 202~1 210位氨基酸区域的抗原性和应答频率最高。生物信息学技术有利于了解S蛋白的理化性质、结构、功能和潜在的线性T细胞表位等,可为新型冠状肺炎的研究和防治提供参考依据。  相似文献   

13.
由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus-2,SARS-CoV-2)引起的疾病被命名为新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19),是一种具有强传染性、高易感性、长潜伏期的传染病。病毒刺突蛋白受体结合结构域(receptor binding domain,RBD)和细胞血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)之间的相互作用使得SARS-CoV-2顺利进入细胞。本文对SARS-CoV-2与ACE2的相关作用机制进行了简单概述,对目前针对SARS-CoV-2中和单克隆抗体、纳米抗体的最新研究进展进行了总结,探讨了新冠肺炎的发展过程和抗体药物的研究方向,以期为包括新冠肺炎在内的新发、突发传染病中和抗体药物的研发提供参考。  相似文献   

14.
Omicron(奥密克戎)作为最新的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)突变株,其带有大量的突变位点,且突变位点主要位于S蛋白上,这不仅会增加再次感染病毒的风险,同时也会大幅降低疫苗和抗体疗法的的效果。Omicron携带的突变虽不影响国内现使用的核酸检测试剂,但这些检测试剂不能有效地鉴别出Omicron突变株。本研究通过对Omicron以及其他SARS-CoV-2突变株的基因序列进行分析,设计了能特异性检测Omicron突变株的TaqMan探针。同时,该探针可与现有的核酸检测体系进行结合,实现SARS-CoV-2核酸检测和Omicron突变株鉴别的双重功能。  相似文献   

15.
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。  相似文献   

16.
目的预测副溶血性弧菌外膜蛋白K(OmpK)的B细胞线性表位。方法 NCBI下载已登录的OmpK的基因序列,对其进行生物信息学分析,应用DNAStar protean软件综合分析OmpK蛋白的二级结构、柔性、表面可能性、亲水性和抗原指数等多种参数,预测其B细胞线性表位。结果 OmpK蛋白的优势B细胞线性表位位于肽链的第7-13、25-36、63-69、140-147、182-188、234-239区段。结论预测得到OmpK蛋白的6个优势B细胞线性表位,为进而克隆表达串联表位蛋白,研制副溶血性弧菌多表位疫苗奠定基础。  相似文献   

17.
新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染引发的肺炎疫情已蔓延全球,尽快认清病毒感染规律和致病机制是做好疫情防控的基础。SARS-CoV-2表面的刺突蛋白(Spike,S)识别靶细胞受体并与之结合,诱导病毒与细胞的膜融合,是病毒侵入宿主细胞的第一步,也是预防和治疗病毒感染的关键靶点。大量研究揭示了病毒进入细胞的分子机制,本文将主要对SARS-CoV-2入侵细胞的研究成果进行总结,并简要叙述以该环节为靶点的药物和疫苗研发现状。  相似文献   

18.
SARS-CoV-2是一种高致病性且传播迅速的病原体,通过刺突糖蛋白(Spike glycoprotein,S蛋白)识别宿主细胞表面的受体来实现入侵和感染。对S蛋白进行系统的生物信息学分析和原核表达,有助于深入理解S蛋白的功能和阐明该蛋白介导病毒感染的分子机制。本文采用Protparam、Pfam、TMHMM、ExPASy-ProtScale、PSORTⅡ、SignalP、UniProt、NetPhos 3.1、NetNGlyc 1.0、NetOGlyc 4.0和BLAST等生物信息学软件和数据库对S蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰及相互作用网络等生物学特性进行了系统分析。利用Clustal X2和MEGA7.0软件对该蛋白进行了基于氨基酸序列的同源性分析和系统进化分析。最后,通过分子克隆技术构建重组表达载体pET-22b-S并进行原核表达。结果显示,S蛋白由1273个氨基酸组成,分子量141.2 kD,等电点6.24,有两个卷曲螺旋结构,一个跨膜螺旋区,疏水性较强。S蛋白包含刺突受体结合结构域和S2糖蛋白结构域,主要分布于宿主细胞的内质网膜和细胞膜,含有136个潜在的磷酸化位点和20个可能的糖基化位点。与SARS-CoV-2 S蛋白序列一致性最高的是SARS冠状病毒、SARS冠状病毒WH20和蝙蝠冠状病毒HKU3,均为76%。SARS-CoV-2与SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒聚为一大支,提示它们可能具有共同的祖先。S蛋白主要在细菌裂解液离心之后的沉淀中表达,这为后续的结构分析和疫苗研发奠定了基础。S蛋白在SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒之间保守性较高,提示其在病毒入侵过程中具有重要功能。SARS-CoV-2与SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒可能具有共同的祖先。本研究为SARS-CoV-2 S蛋白的表达纯化、结构与功能研究提供了重要的数据基础,有助于全面揭示S蛋白的生物学功能,同时为设计和筛选靶向S蛋白的新型抗病毒药物提供了科学依据。  相似文献   

19.
以重组的蒙古鸭H5N2禽流感病毒A/Duck/Mongolia/54/01的血凝素HA蛋白的cDNA为模板,进行PCR随机突变,表达只有单个氨基酸突变的H5HA基因共计38个.根据红细胞吸附反应,分析这些突变HA的功能,仍然具有红细胞吸附活性的单个氨基酸突变的HA约占89%,说明H5HA单个氨基酸突变的容许率是相当高的.HA1区突变数目大约是HA2区的两倍.对失去红细胞吸附功能和某些仍然拥有红细胞吸附功能的HA及单个氨基酸突变的位置与结构的关系进行探讨.有两个位点氨基酸突变了两次,但都不影响红细胞吸附功能,对红细胞吸附功能的影响,似乎主要由位置决定,而不是取决于取代的氨基酸的种类.位点179位和122位的突变是不允许的;位点179位于H5N1的受体结合区域RBD内,122位位于A抗原决定簇区附近,推测在H5HA三维结构上,这两个位点位于HA分子的内部,维持着H5HA的结构.HA1Cys位点4和HA2Cys位点148的突变是不允许的.这两个Cys正好形成HA1和HA2连接的桥梁,对维持H5HA结构也是相当重要的.本实验中HA先后失去了三个糖基化位点,但并不影响吸附红细胞的功能.总之,通过实验分析以研究某些氨基酸改变的效果,寻找关键位点是否突变,可以作为评估H5N1野毒株大流行潜力的分子标志.  相似文献   

20.
为了了解境外输入的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)变异株的分子特征,本研究对2021年6月深圳市一株从南非输入的SARS-CoV-2毒株进行了全基因组测序和序列分析。Illumina测序技术获得的SARS-CoV-2毒株基因组长度为29 567nt。根据"Pango lineages"分型法,本研究测定的毒株属于C.1.2系,该谱系属世界卫生组织定义的监测变异株(Variants Under Monitoring,VUM)成员之一。与参考株Wuhan-Hu-1(NC_045512.2)比较,本研究C.1.2系毒株共出现了58个核苷酸变异位点,其中56个变异位点位于编码区。氨基酸变异位点共有33个,氨基酸变异位点分布于6个开放阅读框,变异数由多到少依次为:S蛋白区12个,ORFlab蛋白区9个,ORF3a蛋白区2个,M区2个,ORF8区2个,E区1个。本研究测定的SARS-CoV-2毒株属我国大陆首例境外输入的C.1.2变异株。开展境外输入的SARS-CoV-2毒株基于基因组测序的分子监测,对防控由境外输入的SARS-CoV-2变异株引起本地新型冠状病毒肺炎(COVID-19)暴发与...  相似文献   

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