冠状病毒分子生物学研究进展

1 冠状病毒概述 冠状病毒属于冠状病毒科,是病毒中的一个大家族,因电镜下病毒颗粒形似王冠而得名.形态为圆形、椭圆形或轻度多形性,直径为100nm～120nm.人冠状病毒有两个血清型,即HcoV-229E和HcoV-OC43,是人呼吸道感染的重要病原,人类20%的普通感冒由冠状病毒引起[1].儿童的冠状病毒感染并不常见,但是5～9岁儿童有50%可检出中和抗体,成人中70%中和抗体阳性.冠状病毒也是成人慢性气管炎患者急性加重的重要病因之一.由于冠状病毒易于变异,同一株病毒可重复感染人体.冠状病毒具有严格的宿主特异性,只感染自然宿主或亲缘关系密切的宿主.冠状病毒感染广泛分布于全世界各地,主要发生在冬春季节.     

人冠状病毒感染的血清学检测技术进展

人冠状病毒是一类能引起人急性呼吸道感染的病毒,通常引起普通感冒症状,严重者能造成呼吸窘迫综合征甚至死亡。针对人冠状病毒感染的实验室检测,尤其是免疫学检测技术近年来已有大量研究与应用报道。我们简要综述人冠状病毒感染血清学检测技术的最新进展。     

以霍乱毒素B亚基为佐剂的SARS病毒核酸疫苗的构建

由于冠状病毒主要通过粘膜系统侵人细胞,因此有效的粘膜免疫效应对于SARS的免疫预防具有重要作用。通过将SARS冠状病毒免疫保护相关的核衣壳蛋白和辐条蛋白与霍乱毒素B亚基基因融合,并克隆至真核基因表达载体,所构建的DNA候选疫苗在细胞内可表达霍乱毒素B亚基与SARS抗原的融合蛋白,从而可用于评价是否可有效产生粘膜免疫。     

新近发现的冠状病毒研究进展

冠状病毒是自然界中广泛存在的一大类家族,人和多种动物易感。人冠状病毒感染后,通常引起普通感冒症状,严重者能造成死亡。冠状病毒广泛的宿主性以及自身基因组的结构特征使其在进化过程中极易发生基因重组,呈现遗传多样性;新亚型及新的冠状病毒在此过程中不断出现。本文针对新近出现的冠状病毒,尤其是SARS样冠状病毒(SARS-like-CoVs)以及2012年发现的新型人冠状病毒EMC(HCoV-EMC)的基因组结构特征及冠状病毒跨种属传播机制的最新研究进展作简要论述。     

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。     

预防SARS病毒核酸疫苗的构建

本研究通过反转录-PCR获得了SARS冠状病毒辐条样蛋白、核衣壳蛋白和膜蛋白基因,将所获得的可能与免疫保护相关的基因克隆至核酸疫苗表达载体pcDNA-ThyA中,酶切及序列分析结果均表明载体构建正确,该候选DNA疫苗已用于动物免疫实验。     

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.     

冠状病毒载体研究进展

随着定向重组技术和反向遗传学系统的发展,利用冠状病毒独特的转录机制表达外源基因成为可能。目前已经开发出了两类基于冠状病毒的表达载体,即辅助病毒依赖的表达载体系统和单基因组表达载体系统。通过对冠状病毒感染性cDNA进行改造可以获得外源基因的高效(50μg/106细胞)、稳定(30代)表达。此外,冠状病毒载体以下几个特征使其成为非常具有吸引力的载体:①通过删除非结构基因、组特异性基因可以将冠状病毒转化为无毒力的病毒;②通过对S蛋白的改造可以改变冠状病毒的组织和物种嗜性,从而将外源基因定向表达到不同的组织器官或物种。因此,冠状病毒对于疫苗开发以及基因治疗是前景非常好的载体。     

《国家科学院院刊》：获得鼠肝炎冠状病毒的三维结构

荷兰科学家获得了一种冠状病毒的三维结构。冠状病毒会造成上呼吸道和胃肠道的炎症,而且可能导致从SARS到感冒在内的疾病。相关论文发表在《国家科学院院刊》（PNAS）上。     

SARS病毒N蛋白、E蛋白在大肠杆菌中的表达与鉴定

本研究通过RT-PCR反应获得了SARS冠状病毒核衣壳蛋白(N)和膜蛋白(E)基因,将n基因和e基因克隆到大肠杆菌表达载体pGEX KG上,并在大肠杆菌中以可溶形式获得高效表达,表达产物经亲和层析纯化.重组蛋白N与SARS病毒抗体呈现特异性的反应,为进一步研究SARS病毒感染免疫应答机制和早期诊断奠定基础     

感冒为什么难治

感冒是由病毒在呼吸道内大规模繁殖所引起的上呼吸道疾病。引起感冒的病毒主要是鼻病毒,其次是冠状病毒。被感冒患者携带的病毒感染和机体抵抗力下降(例如身体受凉)是引起感冒的主要途径。感冒病毒种类繁多且不断发生变异,即使利用免疫和现代分子生物学手段也难以有效治疗感冒。中国的传统医学积累了治疗感冒的丰富经验,可以根据个人的具体状况来选择治疗的方法。     

SARS冠状病毒N蛋白激活hfgl2凝血酶原酶基因的研究

研究鉴定激活hfgl2凝血酶原酶基因的SARS冠状病毒结构蛋白.从SARS尸检肺组织中抽提RNA后制备cDNA,分别扩增SARS-CoV的N、S2和M全长基因序列,再分别克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+)上.应用免疫组织化学分析鉴定pcDNA3.1-N、pcDNA3.1-M和pcDNA3.1-S2的表达.构建人纤维介素(hfgl2)启动子荧光素酶报告基因质粒,并将SARS冠状病毒结构蛋白表达质粒分别与其共转染以明确激活hfgl2基因转录的SARS冠状病毒结构蛋白.将目的片段克隆至pcDNA3.1(+),经酶切鉴定和测序鉴定无误;免疫组织化学染色可见明显的CHO细胞胞浆棕染.与hfgl2启动子共转染实验阐明SARS冠状病毒膜(M)蛋白和刺突糖(S2)蛋白对hfgl2基因的激活与对照组无显著差异,而SARS冠状病毒核心(N)蛋白可激活hfgl2启动子,使其转染活性提高4.6倍.SARS冠状病毒N蛋白可增强hfgl2基因的转录活性.     

ppGalNac-T10对人结直肠癌细胞株LoVo的生物学特性的影响

探讨多肽N-乙酰氨基半乳糖转移酶10(ppGalNAc-T10)对人结直肠癌细胞株LoVo细胞特性的影响.ppGalNAc-T10正义真核表达载体pcDNA3.1-T10(+)、反义真核表达载体pcDNA3.1-T10(-)与空载体pcDNA3.1分别转染LoVo细胞,Western blot检测ppGalNAc-T10蛋白水平表达的变化,确定转染效果.CCK8法检测转染后各实验组细胞增殖的变化,细胞划痕实验检测细胞迁移能力的变化,穿膜实验检测细胞侵袭能力的变化.Western blot证明各实验组经转染不同ppGalNAc-T10载体后,ppGalNAc-T10蛋白表达量发生变化,转染pp-GalNAc-T10正义真核表达载体的LoVo细胞,ppGalNAc-T10的蛋白表达量增加,同时细胞的增殖受到抑制,迁移能力和侵袭能力降低;而转染ppGalNAc-T10反义真核表达载体的LoVo细胞,ppGalNAc-T10的蛋白表达量降低,细胞生长加快,迁移能力和侵袭能力增强.ppGalNAc-T10可能影响人结直肠癌细胞株LoVo细胞的增殖、迁移能力和侵袭能力.     

药物所研究人员发现可同时治疗SARS和感冒的双效天然产物

日前,中国科学院上海生命科学研究院药物研究所和新加坡理工学院的研究人员通过合作,成功找到一种天然产物,可以和SARS冠状病毒及感冒病毒中负责病毒复制和传播的蛋白酶强烈结合,导致该蛋白酶的功能丧失,从而阻断SARS病毒和感冒病毒在人体细胞内的进一步复制与传播,达到预防或治疗SARS和感冒的目的。     

SARS-CoV-2 NP和NP-FlaB融合蛋白的免疫原性研究

新型冠状病毒严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染引发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情在全球持续流行,疫苗的研发和推广使用是阻止新冠疫情的关键手段.SARS-CoV-2核衣壳蛋白(NP)作为病毒的主要结构蛋白,是疫苗开发的潜在候选靶点.鞭毛素B(FlaB)可作为免疫佐剂,增强抗原的免疫原性....     

冠状病毒核衣壳蛋白与延伸因子-1α的相互作用

目的:分析SARS冠状病毒(SARS-CoV)核衣壳蛋白(N蛋白)和229E冠状病毒(HCoV-229E)核衣壳蛋白与细胞延伸因子(EF)-1α的相互作用、翻译抑制效应及与多核细胞形成的关系。方法:构建、表达及纯化SARS-N蛋白和229E-N蛋白的GST融合蛋白,用GST-pull down方法分析其与过表达的EF-1α及内源EF-1α之间的相互作用;构建和表达SARS-N蛋白和229E-N蛋白的GFP融合表达载体,转染293T细胞,通过共聚焦显微镜分析SARS-N蛋白和229E-N蛋白的亚细胞定位及多核细胞的形成;在293T细胞中过表达SARS-N蛋白或229E-N蛋白,通过Co-IP分析其与EF-1α的相互作用。分别在细胞内和体外翻译系统中分析二者抑制报告基因翻译的程度。结果:SARS-N蛋白和229E-N蛋白都定位于细胞质,并不像其他冠状病毒的N蛋白那样定位到细胞核;二者都能诱导形成多核细胞,但229E-N蛋白导致细胞形成多核细胞的时间要晚;二者都能与EF-1α相互作用并且共定位于细胞质,二者都能导致EF-1α形成多聚体;二者在细胞内及细胞外对报告基因都有抑制翻译效应。结论:SARS冠状病毒和229E冠状病毒的核衣壳蛋白均定位于细胞胞质,可与EF-1α相互作用,导致EF-1α形成多聚体,抑制报告基因翻译及导致细胞形成多核。     

SARS冠状病毒中的核衣壳蛋白

严重急性呼吸综合征(SARS)的元凶是一种新冠状病毒,研究病毒结构蛋白的功能有助于了解病毒的感染、复制和包装等生理过程。其中核衣壳蛋白是SARS冠状病毒中含量最丰富和最保守的结构蛋白,自身聚合后包被病毒RNA基因组形成螺旋状核壳体是SARS冠状病毒成熟的关键步骤;核衣壳蛋白能与病毒或宿主细胞中多种蛋白质相互作用,还能影响宿主细胞的多个通路。因此核衣壳蛋白是一个重要的多功能蛋白质,参与了病毒感染、复制和病毒包装等过程。     

SARS病毒核衣壳蛋白、膜蛋白在大肠杆菌中的高效表达和纯化

通过反转录PCR获得了SARS冠状病毒核衣壳蛋白(N)和膜蛋白(M)基因,其序列分析结果与加拿大多伦多株完全一致。将M基因和N基因克隆到大肠杆菌表达载体pET22b和pBV222上,并在大肠杆菌中以包涵体及可溶形式获得高效表达。通过离子交换、金属螯合层析纯化获得电泳纯制品。所获得的核衣壳蛋白具有良好的抗原性,可用于抗SARS抗体检测及亚单位疫苗研究。     

核输入蛋白α/β真核表达载体的构建及细胞内定位

目的:构建带有myc标签的核输入蛋白(importin)α/β的真核表达载体,转染人胚肾293T细胞并分析其表达。方法:以乳腺癌文库为模板PCR扩增核输入蛋白α/β基因,扩增产物插入真核表达载体p XJ-40-myc,经双酶切和测序鉴定;将空载体与重组质粒分别转染人胚肾293T细胞,通过Western印迹和免疫荧光技术检测核输入蛋白α/β的表达。结果:酶切鉴定与测序结果表明构建的myc-Importinα/β真核表达载体正确;Western印迹检测到重组质粒在293T细胞中的表达;免疫荧光检测到核输入蛋白α定位于细胞质和细胞核,而核输入蛋白β定位于细胞核。结论:构建了核输入蛋白α/β的真核表达载体,并确定了其在细胞中的表达定位。     

新发现的呼吸道感染病毒——人冠状病毒

一、什么是冠状病毒1965年TyrreU等将未查出病毒的冻存感冒病人标本作人体感染试验,发现有不耐乙醚的病毒存在;将标本接种人胚气管器官进行培养,经人体试验及干扰试验也证明有病毒繁殖。1966年Hamre等又报道从患轻型上呼吸道感染的标本中,用人胚肾细胞分出5