SARS冠状病毒RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)蛋白保守氨基酸基序的鉴定

严重急性呼吸综合片冠状病毒(SARS病毒)的高危害性,使得研究其分子机制并开发有效的治疗药物成为当前生物学家面临的紧迫任务.     

北京地区传播的SARS冠状病毒N区基因变异分析

SARS冠状病毒的N蛋白具有很强的免疫原性 ,是机体产生特异性体液反应主要针对的靶分子之一。收集并提取了我院收治的北京地区 1 2位确诊SARS患者的病毒RNA样本 ,用反转录巢式聚合酶链式反应分 3个片段扩增出N基因全序列 ,用pGEM T载体克隆后进行DNA序列分析。结果发现 ,在 1 2条病毒N基因序列中 ,与北京地区最早报告的BJ0 1株SARS冠状病毒N基因序列相比 ,有 3个核苷酸替换 ,分布于 2个序列位点 ,分别为 2 841 7G→C(aa1 0 6S→T)和 2 8433C→T(aa1 1 1F→F同义突变 ) ,均为新发现的变异位点。结果表明 ,北京地区传播的SARS冠状病毒N基因存在变异序列 ,但发生频率较低 ,提示N基因的结构稳定对病毒的生存较为重要。     

针对SARS冠状病毒S蛋白的RNAi设计

为研究SARS冠状病毒的RNA干涉,以S蛋白为目标选取16个RNA干涉的靶序列,并设计用于体内转录形成以U6为启动子的siRNA发夹结构的DNA,拟将设计的DNA瞬时转染靶细胞,用定量RT-PCR法确定目标RNA被干涉的程度,用Western blot在蛋白质水平上进行监测。针对SARS冠状病毒的RNAi设计为进一步研究奠定了理论基础,其工作的开展将在RNAi治疗、SARS冠状病毒基因功能研究、新药开发等方面发挥重要作用。     

SARS—CoV N蛋白与病毒mRNA相互作用的初步研究

SARS冠状病毒(SARS-CoV)是一种新型的冠状病毒,其基因组大小约为30,000 nt,为单股正链RNA。病毒基因中的1-72个核甘酸为前导序列。核衣壳(Nucleocapsid,N)蛋白是冠状病毒的主要结构蛋白,它在病毒基因转录,翻译以及病毒颗粒包装中起重要作用。在本研究中,我们通过PCR的方法从SARS-CoV cDNA中克隆N基因,将基因克隆到大肠杆菌表达载体中,经表达纯化获得大量重组蛋白,通过亲和层析和凝胶过滤层析获得高纯度的N蛋白。同时构建前导RNA的转录模板,经体外转录得到地高辛标记的RNA。使用Northwestern分析技术,我们证实纯化的N蛋白在体外可以与RNA发生特异性的结合。N蛋白与病毒RNA的结合特性及其在病毒生活周期中的所起作用的初步研究,为下一步设计出有效的阻断病毒周期从而达到抗病毒目的的药物或疫苗奠定了基础。     

SARS冠状病毒核衣壳蛋白的研究进展

核衣壳蛋白(N蛋白)是SARS冠状病毒(SARS-CoV)的结构蛋白,与病毒RNA结合形成核衣壳,是主要的抗原分子。最近的亚定位研究表明,它主要定位到细胞质,核仁内也有较少的分布。SARS-CoVN蛋白参与SARS-CoVRNA合成的调控以及核衣壳的形成,并能结合人亲环素(hCypA)解离病毒核心,激活AP-1信号转导途径,类泛素蛋白化干扰宿主细胞分裂,在缺乏生长因子的情况下诱导细胞凋亡。     

SARS冠状病毒核衣壳(N)蛋白不同区域的原核表达

利用大肠杆菌表达系统对SARS冠状病毒的核衣壳(N)蛋白全长及N末端或／和C末端缺失突变体进行了表达,共表达了39个重组蛋白,表达量在15％～30％之间。分别利用电洗脱或金属鳌合介质纯化重组蛋白,用蛋白印迹实验检测纯化蛋白对SARS病人恢复期血清的反应性,结果发现全长N蛋白活性最好,其余的末端缺失蛋白均无法达到同—：活性水平。由此说明N蛋白的完整性对于其优势表位的充分暴露是必要的。     

SARS冠状病毒核衣壳蛋白抑制胞质分裂和细胞增值

目的:SARS冠状病毒(SARS-CoV)的核衣壳蛋白(N蛋白)能够结合病毒RNA形成螺旋状的核衣壳。在3种不同的细胞系中分别表达SARS-CoVN蛋白,研究它对转染细胞生长的影响。方法:将重组质粒pEGFP-N和pEGFP(作为对照)分别转染人胚肾HEK293细胞、成纤维细胞3T3、人宫颈癌HeLa细胞,通过激光共聚焦显微镜、荧光显微镜观察SARS-CoVN蛋白在细胞内的定位以及细胞的生长变化。结果:SARS-CoVN蛋白能定位于细胞质,并不像其他冠状病毒N蛋白那样能够定位到细胞核。同时发现SARS-CoVN蛋白能够诱导形成多核细胞,多核细胞的百分率可达33.9%。结论:SARS-CoVN蛋白抑制胞质分裂,延缓细胞生长。     

严重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒刺突蛋白基因片段的表达及其初步应用

SARS virus spike gene fra gment was expressed by Ecoli expr ession systemThe fragment enclose s major neutralization epitope of the virusThe expressed protein wa s purified and an ELISA method was set upBy using the recombinant,tw elve patients' sera were detected The recombinant SARS coronavirus s pike protein offers an efficient wa y for serological diagnosis and is useful for epidemiological survey and vaccin e development     

SARS冠状病毒N蛋白与γ血红蛋白的相互作用

目的:研究SARS冠状病毒(SARS-CoV)核衣壳蛋白(N蛋白)与γ血红蛋白的相互作用。方法:利用免疫共沉淀实验验证SARS-CoV N蛋白与γ血红蛋白存在相互作用,并通过Western印迹检测SARS-CoV N蛋白对细胞内γ血红蛋白表达量及稳定性的影响。结果:SARS-CoV N蛋白与γ血红蛋白的相互作用能使SARS-CoV N蛋白抑制γ血红蛋白在293细胞中的泛素化,提高γ血红蛋白在293细胞中的稳定性,从而使γ血红蛋白在细胞内的表达量显著提高。结论:SARS-CoV N蛋白能与γ血红蛋白在细胞内形成复合物,为揭示SARS-CoV在婴幼儿群体中致病率较低的机理提供了实验基础。     

Ⅱ型肺泡细胞特异表达SARS冠状病毒核衣壳蛋白转基因小鼠的建立

目的:建立Ⅱ型肺泡细胞特异表达SARS冠状病毒(SARS-CoV)核衣壳蛋白(N蛋白)的转基因小鼠。方法:用分子克隆的方法构建包括肺表面活性蛋白A(SP-A)启动子、SARS-CoVN蛋白基因、β-半乳糖苷酶(LacZ)报告基因和人生长激素(hGH)polyA的转基因载体pSP-A-N。以显微注射的方法将8.3kb的转基因片段引入小鼠受精卵。通过PCR、Southern印迹和LacZ染色检测子代小鼠中转基因的整合及表达。结果:共注射952枚受精卵,移植至42只假孕母小鼠的输卵管中发育,获得子代小鼠128只,经PCR、Southern印迹鉴定,其中11只小鼠基因组上整合有SARS-CoVN蛋白基因,整合率为8.6%。鉴定结果显示,11只转基因首建者小鼠中有1只表达外源基因并能正常传代。LacZ染色结果表明N蛋白基因在转基因小鼠Ⅱ型肺上皮细胞中特异表达。结论:成功构建了Ⅱ型肺泡细胞特异表达SARS-CoVN蛋白的转基因小鼠,为深入研究该基因的病理生理学效应奠定了基础。     

针对SARS冠状病毒重要蛋白的siRNA设计(英)

RNA干涉(RNA interference, RNAi)是一种特异性地导致转录后基因沉默的现象,在哺乳动物细胞中小分子干扰RNA双链体(small interfering RNA duplexes, siRNA duplexes)可以有效地诱导RNAi现象,为一些疾病的治疗开辟了新的途径.针对SARS冠状病毒(SARS coronavirus, SARS-CoV)中编码5个主要蛋白质的基因,用生物信息学的方法设计了348条候选siRNA靶标.在理论上,相应的siRNA双链体能特异地抑制SARS-CoV靶基因的表达,同时不会影响人体细胞基因的正常表达,这为进一步siRNA类药物的实验研究提供了理论基础.     

重组SARS冠状病毒刺突蛋白的表达和分离纯化

SARS冠状病毒的感染能引发人的严重急性呼吸综合征。根据对其他种类冠状病毒的研究结果 ,刺突(spike)蛋白 (S蛋白 )是病毒的主要表面抗原 ,重组S蛋白可用于临床诊治 ,疫苗制备和结构生物学研究。SARS病毒S蛋白基因被分段和完整地克隆到不同的细菌表达载体进行了表达。通过宿主菌的选择和条件的优化 ,其中75 1～ 192 5bp、2 0 0 5～ 3410bp、1～ 192 5bp、32～ 36 5 9bp片段及全长 1～ 376 8bpDNA都在大肠杆菌中实现了高效表达 ,表达量分别占菌体蛋白质的 35 %、34%、2 4 %、17%和 5 % ,并经亲和层析得到了部分纯化。纯化后的蛋白质将用于诊断试剂和结构生物学研究。     

针对SARS冠状病毒重要蛋白的siRNA设计(英文)

NA干涉 (RNAinterference ,RNAi)是一种特异性地导致转录后基因沉默的现象 ,在哺乳动物细胞中小分子干扰RNA双链体 (smallinterferingRNAduplexes ,siRNAduplexes)可以有效地诱导RNAi现象 ,为一些疾病的治疗开辟了新的途径 .针对SARS冠状病毒 (SARScoronavirus ,SARS CoV)中编码 5个主要蛋白质的基因 ,用生物信息学的方法设计了3 48条候选siRNA靶标 .在理论上 ,相应的siRNA双链体能特异地抑制SARS CoV靶基因的表达 ,同时不会影响人体细胞基因的正常表达 ,这为进一步siRNA类药物的实验研究提供了理论基础     

SARS-CoV N蛋白与病毒mRNA相互作用的初步研究

SARS冠状病毒(SARS-CoV)是一种新型的冠状病毒,其基因组大小约为30,000 nt,为单股正链RNA.病毒基因中的1-72个核甘酸为前导序列.核衣壳(Nucleocapsid,N)蛋白是冠状病毒的主要结构蛋白,它在病毒基因转录,翻译以及病毒颗粒包装中起重要作用.在本研究中,我们通过PCR的方法从SARS-CoV cDNA中克隆N基因,将基因克隆到大肠杆菌表达载体中,经表达纯化获得大量重组蛋白,通过亲和层析和凝胶过滤层析获得高纯度的N蛋白.同时构建前导RNA的转录模板,经体外转录得到地高辛标记的RNA.使用Northwestern分析技术,我们证实纯化的N蛋白在体外可以与RNA发生特异性的结合.N蛋白与病毒RNA的结合特性及其在病毒生活周期中的所起作用的初步研究,为下一步设计出有效的阻断病毒周期从而达到抗病毒目的的药物或疫苗奠定了基础.     

SARS冠状病毒核壳蛋白对蛋白翻译的影响

目的:研究SARS冠状病毒核壳蛋白(N蛋白)对蛋白翻译的影响。方法:构建N蛋白表达载体FLAG-pcDNA3-N,分别与FLAG-pcDNA3和表达荧光素酶的质粒共转染293T人胚肾细胞,通过检测荧光素酶的活性来判断N蛋白对细胞内蛋白翻译的影响;在体外翻译体系中检测N蛋白对体外翻译的影响。结果:构建了载体FLAG-pcDNA3-N,在293T人胚肾细胞内表达后,荧光素酶活性被抑制;在体外翻译体系中加入N蛋白,体外翻译被抑制。结论:SARS冠状病毒N蛋白抑制蛋白翻译。     

利用昆虫杆状病毒表达SARS冠状病毒的刺突蛋白和膜蛋白

SARS冠状病毒是人的严重急性呼吸综合征的病原体。对其他种类冠状病毒的研究结果显示,刺突蛋白(S蛋白)和膜蛋白(M蛋白)是病毒主要的结构蛋白。重组M蛋白和S蛋白可被用来作为抗原检测冠状病毒的感染和制备疫苗。这两个蛋白质分别被克隆并重组到昆虫杆状病毒基因组中,利用重组杆状病毒感染昆虫细胞来表达重组M蛋白和S蛋白,并对M蛋白进行了细胞内定位,融合蛋白的绿色荧光暗示了该蛋白质定位在细胞膜上。     

重组西尼罗病毒NS5融合蛋白依赖RNA的RNA聚合酶特性鉴定

西尼罗病毒(West Nile virus, WNV)非结构蛋白NS5是病毒基因组复制的关键蛋白.以病毒全长cDNA克隆为模板,PCR扩增获得NS5的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)活性区（NS5pol）及该蛋白完整的编码序列（NS5F）,分别克隆于原核表达载体pET-28a 并转化至大肠杆菌E.coliBL21（DE3）中诱导表达.表达的可溶性重组蛋白经Ni柱亲和层析纯化后进行SDS-PAGE和Western印迹鉴定.结果显示,二者均为病毒特异蛋白,且纯度均在90%以上.进一步的体外RdRp分析及EMSA的结果表明,NS5pol和NSF5均有较高的RdRp活性,且该活性具有RNA模板序列和二级结构的特异性.获得的具有RdRp活性的NS5pol和NS5F为西尼罗病毒基因组复制相关元件的研究奠定了基础.     

RNA依赖的RNA聚合酶的结构特征及其靶向抑制剂的开发

新型冠状病毒肺炎是由新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2, SARS-CoV-2)感染导致的急性呼吸道传染性疾病。自2019年爆发以来,SARS-CoV-2在世界范围内引起大流行,严重威胁人类的生命安全。目前,已有的疫苗尚不能提供完全的机体免疫保护。因此,开发广谱有效的抗病毒抑制剂是当下热门的研究方向。SARS-CoV-2属于RNA病毒,其RNA依赖性的RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase, RdRp)在不同RNA病毒中具有高度保守性,是抗病毒抑制剂研发的重要靶标。RdRp是RNA病毒复制的核心组成部分,具有典型的右手杯状结构特征。本文重点介绍近年爆发并持续流行的新型冠状病毒RdRp的结构特征,以及靶向抑制剂的研发进展。同时,选取了其它几种有代表性的致病RNA病毒：流感病毒、轮状病毒、人类鼻病毒、丙型肝炎病毒和寨卡病毒,介绍了它们RdRp的结构特征及其靶向抑制剂的开发。本研究比较了抑制剂靶点结构的异同及抑制效果差异,并分析了可能导致该差异的原因。最后,本文总结讨论了目前针对RdRp...     

鼠冠状病毒核衣壳蛋白的抗体制备与抗原决定簇分析

核衣壳(nucleocapsid,N)蛋白有稳定病毒基因组、调控病毒复制及细胞状态的特殊作用。鼠肝炎病毒(murine hepatitis virus,MHV)为乙型冠状病毒属的原型病毒,是研究冠状病毒N蛋白功能的经典模型。本研究用去污剂处理鼠冠状病毒粒子暴露N蛋白,另用原核表达纯化的重组N蛋白分别免疫小鼠,制备多克隆及单克隆抗体。酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)和蛋白免疫印迹分析结果显示两类抗体均具有高灵敏度和特异度,与甲型冠状病毒猪传染性胃肠炎病毒(porcine transmissible gastroenteritis virus,TGEV)的N蛋白无交叉反应。原核表达缺失突变的N蛋白分析结果显示,多克隆抗体与单克隆抗体2E6识别的鼠冠状病毒N蛋白抗原决定簇完全一致,位于N端结构域(N-terminal domain,NTD)C端与SR之间的58个氨基酸残基内。此外,基于单克隆抗体2E6的ELISA及免疫荧光法能检测到感染细胞中和培养上清液中的N蛋白组分,且其含量与病毒复制的滴度一致。这些结果表明,鼠冠状病毒复制过程中粒子与细胞中的N蛋白可能维持相似的结构,使NTD与SR之间的部分氨基酸残基一直暴露在表面,从而形成了优势抗原决定簇。     

SARS冠状病毒S蛋白片段2的表达纯化与多克隆抗体的制备

采用RT-PCR技术从SARS冠状病毒基因组扩增编码S蛋白的S2基因片段(第2170到2814位碱基),克隆到pMD18-T载体并测序.用限制性内切酶消化后,S2基因亚克隆至表达载体pGEX-4T-2,转化大肠杆菌JM109,筛选鉴定阳性菌落.扩增培养含pGEX-S2质粒的JM109大肠杆菌,经IPTG诱导,超声破菌,GSH-Sepharose亲和层析纯化目的蛋白,Western-blot检测SARS患者血清可以识别纯化的蛋白.用此蛋白免疫NIH小鼠,获得了高滴度抗GST-S2抗体的血清,为进一步研究SARS冠状病毒的亚单位疫苗奠定基础.