人H5N1流感病毒血凝素蛋白DNA疫苗的构建及其免疫原性研究

将我国分离的首株人H5N1亚型禽流感病毒A/Anhui/1/2005作为研究对象,扩增其HA和HA1基因片段并克隆至真核表达载体pStar,构建成真核表达质粒。通过Western blot和间接免疫荧光检测方法确认,构建的重组质粒在真核细胞中成功地表达了目的蛋白HA和HA1。将重组质粒免疫BALB/c小鼠,检测免疫后外周血中HA/HA1特异性抗体的效价,并比较HA和HA1的免疫原性。结果表明,重组质粒免疫后成功地诱导了体液免疫反应,且二者的血清抗体效价无显著性差异。     

禽流感病毒H5N1血凝素基因适应性进化过程中的关键位点突变规律研究

目的:寻找导致禽流感病毒H5N1血凝素(HA)适应性进化的关键突变,建立氨基酸突变评价体系,对突变作用进行评估,印证它们与病毒适应性进化的关联性。方法:计算株频率和枝频率,寻找标记分枝,向根结点回溯寻找HA进化路径上的氨基酸突变。计算各突变位点氨基酸的频率变化、有效变换及高频次突变,基于以上几个因素建立突变评价体系。结果:建立了大规模自动化寻找突变的方法,计算得到HA进化过程中的氨基酸突变435个,通过氨基酸频率图表分析这些突变可以很好地反映病毒适应性进化过程,其中79个突变是有效变换,发生的位点为正选择位点,且多数位点落在HA抗原表位上;29个突变是高频次突变,其中多数也为有效变换,因而与病毒适应性进化密切相关。结论:大规模自动化寻找突变的方法可靠,建立的突变评价体系准确性高,找到的关键突变及位点对实验有很好的指导意义。     

HA基因322位和329位氨基酸对H5N1亚型禽流感病毒毒力的影响

A/mallard/Huadong/S/2005(S,IVPI=2.65)和A/mallard/Huadong/Y/2003(Y,IVPI=O),是对麻鸭具有不同致病力的病毒.两病毒的HA裂解位点区有2个氨基酸差异,S病毒在HA裂解位点区322是Leu(L322),329位缺失(-329),而Y病毒322位是Gin(Q 322),329位是Lys(K329).根据这两个位点的差异,利用反向遗传系统,以S和Y病毒各自为骨架,拯救HA基因突变病毒,检测获救的突变病毒对麻鸭的毒力.可以得知,以S病毒为骨架,将S病毒HA基因322位Leu替换为Gln和(或)在329位添加Lys,以及用Y病毒的HA(Q322L,K329-)替换S病毒HA,获救的重组病毒对麻鸭亦完全无致病力;但以Y病毒为骨架,将Y病毒HA基因322位Gln替换为Leu和(或)在329位缺失Lys后,Y重组病毒对麻鸭的毒力上升.结果提示,S和Y病毒HA基因裂解位点区322和329氨基酸残基突变或缺失均影响病毒对麻鸭的致病力,且HA基因与其它基因的匹配性显著影响病毒对麻鸭的致病力.     

表达H5N1亚型禽流感病毒HA蛋白的重组鼠白血病病毒的特性

通过反转录 聚合酶链式反应 (RT PCR)扩增了H5N1亚型鹅源禽流感病毒 (AIV)完整的血凝素 (HA)基因并进行了克隆与鉴定。序列测定结果已经登陆GenBank ,登陆号为AY6 394 0 5。序列分析表明所扩增的HA基因开放性阅读框架 (ORF)由170 7个核苷酸组成 ,共编码 5 6 8个氨基酸 ,裂解位点的氨基酸组成为RKKR↓GLF ,含连续的碱性氨基酸 ,具有高致病性AIVHA基因裂解位点的特征。构建了含HA基因的真核表达载体pcDNA HA ,通过与鼠白血病病毒 (MuLV)假病毒构建体系的两种质粒pHIT6 0和pHIT111共转染人胚肾细胞 2 93T ,4 8h后收集假病毒上清 ,超离后通过Western blot证明HA蛋白能够在假病毒颗粒表面表达 ,表明HA能够整合到此病毒粒子表面。通过感染 2 93T、COS 7和NIH3T3三种不同的靶细胞 ,证实所构建的假病毒粒子具有感染性和泛嗜性。本研究成功构建了具有感染性的MuLV HA假病毒体系 ,为研究鹅源禽流感病毒侵入细胞的机理及其组织嗜性的变异提供一种新方法。     

Targeting pseudoknots in H5N1 hemagglutinin using designed aptamers

Influenza A virus subtype H5N1 is highly contagious among birds, causing high mortality among domestic poultry. The viral genome is contained on eight single RNA strands of which HA encode the antigenic glycoprotein called hemagglutinin. Hemagglutinin found on the surface of the influenza viruses and is responsible for binding the virus to the cell that is being infected. Among the most prevalent RNA structures the pseudoknot motif represents an important piece of RNA architecture, as it provides a means for a single RNA strand to fold upon itself to produce a globular structure capable of performing important biological functions. In this analysis we have identified the pseudoknot motifs in the hemagglutinin gene of HPAI A (H5N1) Asian strains. Specific aptamers have been designed against these pseudoknots. These in-silico aptamers can be used to hinder the ability of pseudoknots to facilitate ribosomal frameshifting. This may ultimately lead to reduce the coding efficiency of the HA that encodes hemagglutinin and might be used as molecular medicine for H5N1.     

Localization Analysis of Heterophilic Antigen Epitopes of H1N1 Influenza Virus Hemagglutinin

Previous studies have indicated that two monoclonal antibodies(mAbs; A1-10 and H1-84) of the hemagglutinin(HA)antigen on the H1 N1 influenza virus cross-react with human brain tissue. It has been proposed that there are heterophilic epitopes between the HA protein and human brain tissue(Guo et al. in Immunobiology 220:941–946, 2015). However,characterisation of the two mAbs recognising the heterophilic epitope on HA has not yet been performed. In the present study, the common antigens of influenza virus HA were confirmed using indirect enzyme-linked immunosorbent assays and analysed with DNAMAN software. The epitopes were localized to nine peptides in the influenza virus HA sequence and the distribution of the peptides in the three-dimensional structure of HA was determined using PyMOL software. Key amino acids and variable sequences of the antibodies were identified using abYsis software. The results demonstrated that there were a number of common antigens among the five influenza viruses studied that were recognised by the mAbs. One of the peptides, P2(LVLWGIHHP191–199), bound both of the mAbs and was located in the head region of HA. The key amino acids of this epitope and the variable regions in the heavy and light chain sequences of the mAbs that recognised the epitope are described. A heterophilic epitope on H1 N1 influenza virus HA was also introduced. The existence of this epitope provides a novel perspective for the occurrence of nervous system diseases that could be caused by influenza virus infection, which might aid in influenza prevention and control.     

The variable codons of H5N1 avian influenza A virus haemagglutinin genes

We investigated the selection pressures on the haemagglutinin genes of H5N1 avian influenza viruses using fixed effects likelihood models. We found evidence of positive selection in the sequences from isolates from 1997 to 2007, except viruses from 2000. The haemagglutinin sequences of viruses from southeast Asia, Hong Kong and mainland China were the most polymorphic and had similar nonsyn-onymous profiles. Some sites were positively selected in viruses from most regions and a few of these sites displayed different amino acid patterns. Selection appeared to produce different outcomes in vi-ruses from Europe, Africa and Russia and from different host types. One position was found to be positively selected for human isolates only. Although the functions of some positively selected posi-tions are unknown, our analysis provided evidence of different temporal, spatial and host adaptations for H5N1 avian influenza viruses.     

人源H5N1禽流感病毒血凝素分子遗传变异特征分析

从GenBank获取已公布的人及相应国家禽感染的H5N1禽流感病毒HA核酸和蛋白序列,用生物软件ClustalX1.83和MEGA4.0对HA基因序列和蛋白分析,构建HA核苷酸遗传进化树.结果表明,HA蛋白上再次出现既能与人又能与禽受体特异性结合的QNG;东南亚和东亚人感染毒株亲缘关系密切,西亚、南亚和非洲人感染毒株遗传距离近;进化树组成和HA蛋白关键位点氨基酸的变异,揭示多数国家的人感染的毒株与当地禽感染毒株高度同源,具有地域性特征,部分国家之间存在着病毒扩散现象.     

H5N1亚型AIVHA抗原表位的高效表达及其抗原活性分析

血凝素(hemagglutinin,HA)蛋白是禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)的一个重要表面抗原性蛋白,在疾病诊断和防治上有重要意义。本研究为了探讨一种更为简便有效的HA重组蛋白表达途径,利用生物信息学软件,对H5N1亚型AIVHA基因编码的氨基酸序列进行分析,在分析其在大肠杆菌中的密码子偏好性、稀有密码子分布情况及有关蛋白的抗原性等重要特性后,构建了HA抗原表位重组表达质粒pET-32a(+)-HA。经测试,该重组质粒在1mmol/LIPTG诱导剂作用下诱导过夜,能在大肠杆菌Rosetta-gami B(DE3)中高效表达,并得到48.1kD大小的目的重组表达蛋白。重组蛋白用6×His-tagged protein纯化试剂盒纯化后,与福氏佐剂等量混合制备成抗原,以200μg/鸡的剂量皮下注射2月龄SPF鸡3次,采血分离血清。Western-Blot试验结果表明,该重组表达蛋白能分别与所制备的高免鸡血清及H5N1亚型AIV阳性血清发生特异性反应,在硝酸纤维素膜上出现特异性杂交带。说明本试验研究的HA抗原重组表达蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,保留了HA蛋白的抗原活性,提示该重组蛋白在H5亚型AIV的防治技术研究中具有重要的实际应用价值。     

H5N1亚型禽流感病毒HA基因核酸序列的变异分析

从GenBank上获得194株不同来源的H5N1亚型禽流感病毒HA基因核酸序列,利用MEGA3分析了HA基N核酸序列碱基突变的特点。并通过比较序列同源性,构建NJ系统进化树,探讨了不同来源的H5N1病毒的系统进化关系。序列分析结果表明,被研究的194条H5N1亚型禽流感病毒HA基因核酸序列,碱基长度大约在1700bp左右,共发现了757个可变位点,其中Parsimony—informative sites有537个,Singleton sites有220个;病毒的变异速率很快,平均变异率为3．23％;病毒的序列变异具有显著的地区特点和时间特点;同时,全球化的贸易以及候鸟的迁徙在传播病毒过程中起一定作用。     

Polyclonal epitope mapping reveals temporal dynamics and diversity of human antibody responses to H5N1 vaccination

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H5N1亚型禽流感病毒进化的研究进展

由H5N1流感病毒引起的高致病性禽流感,在禽类之间广泛传播。当人类接触这些禽类时,可能会被感染并产生严重的呼吸道症状,且死亡率高达60%。血凝素(hemagglutinin,HA)是H5N1病毒中和抗体的主要抗原,为了便于对病毒的HA突变进行研究,根据HA遗传基因的差异远近,所有的H5病毒株都被划分在20个分支内。对于H5N1病毒进化的研究在禽流感疫苗的研制、禽流感大流行的预防等方面均具有重要意义。现对禽流感、H5N1病毒特征、血凝素的结构功能、H5N1病毒的分支以及病毒进化的研究进行概述。     

Glycan-masking hemagglutinin antigens from stable CHO cell clones for H5N1 avian influenza vaccine development

Refocusing of B-cell responses can be achieved by preserving the overall fold of the antigen structure but selectively mutating the undesired antigenic sites with additional N-linked glycosylation motifs for glycan masking the vaccine antigen. We previously reported that glycan-masking recombinant H5 hemagglutinin (rH5HA) antigens on residues 83, 127, and 138 (g127 + g138 or g83 + g127 + 138 rH5HA) elicited broader neutralizing antibodies and protection against heterologous clades/subclades of high pathogenic avian influenza H5N1 viruses. In this study, we engineered the stably expressing Chinese hamster ovary (CHO) cell clones for producing the glycan-masking g127 + g138 and g83 + g127 + g138 rH5HA antigens. All of these glycan-masking rH5HA antigens produced in stable CHO cell clones were found to be mostly oligomeric structures. Only the immunization with the glycan-masking g127 + g138 but not g83 + g127 + g138 rH5HA antigens elicited more potent neutralizing antibody titers against four out of five heterologous clades/subclades of H5N1 viral strains. The increased neutralizing antibody titers against these heterologous viral strains were correlated with the increased amounts of stem-binding antibodies, only the glycan-masking g127 + g138 rH5HA antigens can translate into more protection against live viral challenges. The stable CHO cell line-produced glycan-masking g127 + g138 rH5HA can be used for H5N1 subunit vaccine development.     

禽流感病毒H5N1血凝素基因和神经氨酸酶基因在大肠杆菌中的表达

目的：克隆、表达和鉴定禽流感病毒H5N1血凝素基因（hemagglutinin,HA）和神经氨酸酶基因（neuramidinase,NA）序列,为制备抗体和基因工程疫苗打下基础。方法：在成功克隆禽流感病毒H5N1全长HA、NA基因并测序的基础上,将部分基因序列克隆到表达载体pET32a（＋）上,全基因序列克隆到表达载体pGEX4T-1上,构建了重组表达质粒pET32a（＋）/HA(49~1587bp)、pET32a（＋）/NA(121~1141bp)、pGEX4T-1/HA、pGEX4T-1/NA,转化大肠杆菌BL21/rosetta,IPTG诱导表达,利用Ni2＋亲和层析柱和GSTra P4B亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,并用Western blotting和ELISA方法检测其抗原性。结果：重组蛋白在大肠杆菌中可以高效达,SDS PAGE显示其相对分子质量与预计大小一致,蛋白纯度占总蛋白的90％以上。ELISA和Western blotting实验证实,重组蛋白具有良好的抗原性。结论:成功克隆和表达了禽流感病毒H5N1 HA、NA基因序列,为禽流感病毒H5N1诊断试剂和疫苗的开发等进一步的研究奠定了基础。     

虎源H5N1亚型禽流感病毒感染小鼠模型的建立

为研究H5N1亚型禽流感病毒的病原特性、致病机理及对其疫苗与救治药物效果评价提供平台,利用本室分离鉴定的虎源A/Tiger/Harbin/01/2002株(简称HAB/01)H5N1亚型禽流感病毒进行连续10倍稀释后,对4～6周龄 雄性BALB/c小鼠经乙醚麻醉后进行滴鼻攻毒,每个稀释度接种10只实验小鼠,测定其MLD50,检测小鼠感染、致病的多项指标,观察期为14d.结果感染小鼠呈现出规律的以肺炎为主的临床症状、病理变化及病死率;测得该病毒对小鼠的MLD50为10-7.1/0.05mL.成功建立了虎源H5N1亚型禽流感病毒感染BALB/c小鼠的实验模型.     

禽流感病毒H5N1全基因组克隆与分析

为明确广东地区分离的一株禽流感病毒H5N1的遗传背景,建立流感病毒反向遗传的平台。对该株禽流感病毒进行了空斑纯化与组织细胞培养,检测其在MDCK细胞中的增殖特性;利用H5N1病毒通用引物,通过RT-PCR对该病毒全基因组的8条片段进行全长克隆及测序分析;将H5N1的8条全长基因组片段分别插入反向遗传通用载体中,构建禽流感病毒H5N1的感染性克隆。结果表明,该H5N1毒株在MDCK细胞中可不依赖胰酶进行有效增殖与复制,可使MDCK细胞出现典型细胞病变,具有高致病性禽流感病毒的细胞增殖特征。RT-PCR克隆得到该H5N1毒株的PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M和NS八条全长片段,经测序分析确认该毒株的基因序列,其内部编码序列出现多处突变,其中HA连接肽为多个连续碱性氨基酸,表明该毒株可不依赖胰酶进行有效复制,与细胞培养结果一致,未出现抗药性的遗传突变。PCR与测序证明,插入H5N1八个全长基因组片段的载体序列完全正确,表明成功构建了该毒株的感染性克隆。为明确病毒遗传信息,建立流感病毒反向遗传的平台,为进一步研究禽流感病毒相关疫苗提供了研究基础。     

广东人禽流感H5N1毒株M基因特性、进化和变异

通过对人禽流感H5N1毒株M基因序列的变异分析,揭示毒株M基因特征与进化。检测广东地区人禽流感H5N1毒株M基因核苷酸序列,同时检索全球人禽流感H5N1毒株M基因序列,采用DNAStar5.0软件对检索的人禽流感H5N1毒株M基因核苷酸序列进行比对和分析;并结合流行病学资料对变异毒株进行进化速度分析。结果发现,1997~2006年53株毒株M1基因和51株毒株M2核苷酸序列同源性均分成两组,1997年毒株为第一组(GⅠ),2003~2006年香港、越南、泰国、印尼、中国大陆、土耳其、伊拉克、阿塞拜疆、埃及毒株为第二组(GⅡ)。M1基因20个氨基酸位点置换,占7.94%(20/252),其中2003~2006年毒株M1基因有9个氨基酸位点不同于1997年毒株;M2基因22个氨基酸置换,占22.7%,其中2003~2006年毒株M2基因有4个氨基酸不同于1997年毒株。M2基因Ks值为26.8×10-6~42.6×10-6Nt/d,Ka值为4.39×10-6~6.98×10-6Nt/d;而M1基因的同义突变速度均远高于错义突变速度,显示M1基因受到机体免疫压力较小;检验发现M1基因进化存在负选择性压力。2003~2006年毒株M1基因通过氨基酸S224N置换,增加一个糖基化位点NSS224-226;而来自印尼的8株毒株M2基因发生C50F置换,引起蛋白二级结构改变。1997年中国香港人禽流感毒株自当时出现后,便未在以后人禽流感疫情中出现。2003~2006年毒株M1基因增加糖基化位点NSS224-226,可能与毒株致病性有关。人禽流感H5N1毒株M基因在自然界变异频繁,可能影响H5N1毒株的人-人传播能力。     

1998-2007年主要国家（地区）H5N1禽流感相关SCI文献统计分析

H5N1流感病毒引起的禽流感造成了大量禽类的死亡,并且有越来越多人感染病例的发生。在本文中,我们利用PubMed数据库检索H5N1禽流感相关文献,并筛选出SCI文献进行文献数量的年度变化、国家（地区）分布、主要研究机构等方面的统计分析,以此探讨禽流感文献的分布规律和禽流感研究现状与趋势,为我国的H5N1禽流感研究提供参考。     

浙江省首例人禽流感病例的病原学与分子生物学研究

为确认浙江省首例疑似人禽流感病例,进行病原学分析,对患者气管吸出物进行核酸RT-PCR、荧光定量RT-PCR检测以及病毒分离,并对患者血清进行HI抗体测定.结果表明患者气管吸出物H5N1亚型和A型流感病毒特异核酸均呈阳性,分离到禽流感病毒A/Zhejiang/16/06(H5N1)株;双份血清中禽流感病毒(H5N1)HI抗体滴度分别为1320和1640,从病原学和血清学上证实为人禽流感病例.分离毒株测序结果显示,A/Zhejiang/16/06(H5N1)株在HA裂解位点为多个碱性氨基酸,符合高致病性禽流感病毒特征;该毒株的HA、NA、PB2、NP、M和NS基因序列均为禽源,与2005年我国福建、安徽等地禽流感病毒分离株高度同源,而与越南、泰国以及香港1997年分离到的禽流感病毒株之间存在明显差异.