1968−2014年中国甲型H3N2流感病毒PB1基因进化分析

【目的】分析季节性H3N2流感病毒PB1基因序列的变异情况,揭示H3N2流感病毒PB1基因的分子特征与进化趋势。【方法】对1968?2014年中国地区82株人H3N2毒株、2012?2014年江苏省分离的81株甲型H3N2流感病毒、6株SIV和4株AIV H3N2亚型PB1、PB1-F2基因进行分子进化分析。【结果】1968?2014年中国H3N2流感毒株PB1核苷酸和氨基酸相似性分别为90.91%?100%和96.91%?100%。系统进化树分析,1968?2014年共173株H3N2流感病毒总体上分为4个分支,2002?2014年分离毒株位于第IV分支上,1968?1994年分离毒株位于第II和III分支;猪源H3N2亚型分布于第I、II、IV分支上;分子特征显示PB1氨基酸52、113、179、216、576、586、619、621、709位在2002年以后发生适应性改变,替换了原来的氨基酸;PB1-F2基因编码截断型蛋白长度有52、34、25、24、11 aa (猪源),PB1-F2蛋白毒力关键位点上未出现高致病性特征突变。【结论】自1968年起H3N2亚型PB1基因变异逐步趋于稳定,且PB1-F2截断型毒株正逐渐成为一类新的进化特征,但PB1基因与其他亚型之间发生重配以及关键毒力位点的变异仍应是监测的重点。     

引发2009年流感暴发的H1N1新型流感病毒的研究进展

引起流感世界性大流行的主要原因与流感病毒表面抗原血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)频发的变异有很大关系,抗原的变异使得流感病毒可以逃逸机体的免疫防御,而且使许多应用中的疫苗失去防御效果。综述2009年世界暴发的H1N1新型流感病毒的结构在进化过程中发生的变异,有助于增加人们对流感病毒的了解,从而有效的治疗和预防流感大流行。     

A型流感病毒PB1-F2蛋白与MOAP-1的相互作用

【目的】探讨A型流感病毒PB1-F2蛋白和人类凋亡调节因子1(MOAP-1)之间的相互作用。【方法】构建pACT2-MOAP-1重组质粒,与pGBKT7-PB1-F2质粒共转化酵母AH109,检测转化菌在四缺培养基的生长情况及β半乳糖苷酶报告基因的活性;利用GST pull-down和免疫共沉淀(Co-IP)技术进一步验证PB1-F2与宿主细胞蛋白MOAP-1的相互作用;通过过表达PB1-F2和MOAP-1,检测PB1-F2对MOAP-1蛋白表达水平的影响。【结果】酵母双杂交结果表明,PB1-F2和MOAP-1可以在酵母细胞内特异性结合。GST pull-down和Co-IP实验也进一步证实了这两种蛋白的相互作用,而且PB1-F2可上调外源MOAP-1的蛋白水平。【结论】流感病毒PB1-F2与MOAP-1存在相互作用,PB1-F2可能通过与MOAP-1的相互作用参与调控细胞生长及凋亡过程。     

2009−2015年中国甲型H1N1流感病毒血凝素基因进化分析

【目的】为了解中国地区2009?2015年甲型H1N1流感病毒流行态势,分析血凝素(Hemagglutinin,HA)基因的变异情况及其遗传进化特征。【方法】汇集国家流感中心2009?2015年流感周报的流感流行数据,分析甲型H1N1流感的流行病学特征;从全球共享禽流感数据倡议组织数据库及美国国家生物技术中心数据库下载甲型H1N1流感病毒HA基因序列,采用生物学软件进行系统进化和遗传特性的分析。【结果】2009?2015年全国共发生4次甲型H1N1流感的流行高峰。2009?2015年毒株与参考毒株A/California/07/2009(H1N1)的HA基因同源性逐年降低。遗传进化分析显示同一年份的毒株在系统进化树上基本呈现集中分布,2011年的毒株独立形成2个分支。分子特征表现为HA基因的4个抗原决定簇氨基酸位点均有变异,其中Ca区的203位、Sa区的163位和Sb区的185位氨基酸位点逐渐替换为新的氨基酸。除2010年与2012年,其他年份的毒株通过不同模型均得到正向压力选择HA氨基酸位点240。【结论】甲型H1N1流感在中国地区成为主要流行的亚型之一。HA基因与其编码的氨基酸逐年变异,未来进一步的流感监测能力还需加强。     

GST pull-down验证流感病毒PB1-F2蛋白与热休克蛋白40的相互作用

为体外验证流感病毒PB1-F2与热休克蛋白Hsp40相互作用,通过两个方向的GST pull-down试验验证PB1-F2与Hsp40的相互作用。构建GST-多肽融合蛋白原核表达载体pGEX-6P-1-PB1-F2和pGEX-6P-1-Hsp40,并在大肠杆菌(E.co-li)BL21中诱导表达;构建真核表达载体pLEGFP-Hsp40及pCAGGS-PB1-F2,并分别转染293T细胞使其表达Hsp40及PB1-F2融合蛋白,然后进行GST pull-down试验验证二者的相互作用。成功地构建了两种蛋白的各种表达载体,经表达、纯化获得了可溶性的GST-多肽融合蛋白,GST pull-down试验正反两方向都证实了PB1-F2与Hsp40的相互作用,初步证实了流感病毒PB1-F2在体外能与Hsp40发生相互作用。     

甲型H1N1流感病毒HA蛋白结构和功能研究进展

自2009年3月,甲型H1N1流感疫情相继在包括我国在内的许多国家暴发,对人体健康和社会经济发展造成了严重危害。血凝素（HA）蛋白是重要的病毒表面糖蛋白,主要有3种功能：①与宿主细胞表面受体结合;②引起病毒包膜与靶细胞间的膜融合;③刺激机体产生中和性抗体。本文综合了近年来的研究成果,对甲型H1N1流感病毒HA蛋白结构、主要功能、进化、抗原性的研究进展进行了综述。     

H9N2亚型禽流感病毒NS1基因的进化分析

利用RT-PCR方法,扩增了1998～2005年间分离的9株H9N2亚型禽流感病毒的NS1基因,对其进行了序列测定和进化分析.序列分析表明,9株AIV NS1基因完整的阅读框均为654bp,编码217个氨基酸,其核苷酸和推导的氨基酸同源性分别为95.4%～99.8%和93.6%～100%;9株病毒的NS1蛋白的C端均有13个氨基酸的缺失;进化分析表明,9株AIV属于A群,且形成一个独立分支,在该分支中,只有Ck/HN/A3/98株属于Ck/HK/Y280/97-like亚类,且与Ck/BJ/8/98的进化关系最近,其余8株属于Ck/SH/F/98-like亚类,说明Ck/SH/F/98-like亚类的H9N2亚型AIV在中国大陆的鸡群中广泛存在.NS1基因的进化及其编码产物的特性分析,为AIV的毒力变异、致病机制、药物靶位点的设计及鉴别诊断的研究奠定了基础.     

2015年湖南部分地区H9N2亚型流感病毒HA和NA基因遗传进化

我国湖南地区因水禽家禽饲养较多且密集,是流感病毒高发省份。为了监测流感病毒的变异情况,采用RT-PCR技术扩增了10株H9N2亚型流感病毒的HA和NA基因,并进行了序列测定和分析。结果显示,10株分离株均属于欧亚分支中的Y280亚系;HA碱性裂解位点序列均为RSSR↓GLT,为低致病性流感病毒特征;HA受体结合位点234位均为L,具有与人唾液酸α-2,6受体结合的特性;NA蛋白均在颈部 (63–65位) 出现氨基酸缺失,这种缺失能增加流感病毒在哺乳动物中的复制能力。提示H9N2亚型毒株近年有毒力和致病力趋于转强的可能性,因此,要加强对H9N2亚型禽流感病毒的监测,密切关注它的重组趋势。     

A/swine/H1N1流感病毒中国分离株血凝素进化分析

2009年3月以来,甲型H1N1病毒已在全球包括中国造成了巨大的危害,所以利用生物信息技术对其进行研究显得十分必要。从NCBI数据库下载中国大陆境内A/swine/H1N1病毒HA基因核酸序列及其编码蛋白序列,利用MEGA4.0软件对核苷酸编码序列构建系统进化树,利用BioEdit软件对蛋白序列进行比对,分析重要抗原位点变异情况,结果显示2010年在广东流行的病毒,从其他地方传播到广东的,而非早期广东流行的的病毒变异而来。2008年福建,山东,北京等地区的病毒传播比较迅速.这些分析结果阐明了中国大陆境内A/swine/H1N1病毒血凝素(HA)基因的进化关系和变异趋向,对于研究A/swine/H1N1病毒具有重要的参考价值。     

2008～2009年珠海市H3N2亚型流感病毒HA1基因特性分析

为了解2008~2009年珠海市H3N2亚型流感病毒HA1基因变异情况,选择珠海市2008~2009年期间不同时间点的经狗肾传代细胞(MDCK)培养分离的H3N2亚型流感毒株20株,提取病毒RNA,通过RT-PCR扩增HA1基因片段,将产物纯化并测序,推导氨基酸序列,进行基因进化特性分析。与同时期的疫苗株比较,2008年珠海市流行的H3N2亚型流感毒株HA1区抗原决定簇的氨基酸位点变异数少于4个;2009年珠海市流行的H3N2亚型流感毒株除09-0056外,HA1区存在5个位于抗原决定簇内的变异氨基酸位点。2008年H3N2亚型流感毒株的HA1区的糖基化位点与疫苗株一致;2009年H3N2亚型流感毒株HA1区丢失第144位糖基化位点。2008~2009年H3N2亚型流感毒株RBS氨基酸序列未见明显变异。与2008年H3N2亚型流感毒株比较,2009年H3N2亚型流感毒株HA1区抗原决定簇内存在多个位点的氨基酸替换。这些说明2008年珠海市流行的H3N2亚型流感病毒不是新变种;2009年流行的H3N2亚型流感病毒为新的变异株,这可能是H3N2亚型流感病毒在2009年6-9月为珠海地区季节性流感流行优势株的原因。     

PB1-F2 amyloid-like fibers correlate with proinflammatory signaling and respiratory distress in influenza-infected mice

PB1-F2 is a virulence factor of influenza A virus known to increase viral pathogenicity in mammalian hosts. PB1-F2 is an intrinsically disordered protein displaying a propensity to form amyloid-like fibers. However, the correlation between PB1-F2 structures and the resulting inflammatory response is unknown. Here, we used synchrotron-coupled Fourier transform-IR and deep UV microscopies to determine the presence of PB1-F2 fibers in influenza A virus–infected mice. In order to study the correlation between PB1-F2 structure and the inflammatory response, transgenic mice expressing luciferase under the control of an NF-κB promotor, allowing in vivo monitoring of inflammation, were intranasally instilled with monomeric, fibrillated, or truncated forms of recombinant PB1-F2. Our intravital NF-κB imaging, supported by cytokine quantification, clearly shows the proinflammatory effect of PB1-F2 fibers compared with N-terminal region of PB1-F2 unable to fibrillate. It is noteworthy that instillation of monomeric PB1-F2 of H5N1 virus induced a stronger inflammatory response when compared with prefibrillated PB1-F2 of H1N1 virus, suggesting mechanisms of virulence depending on PB1-F2 sequence. Finally, using whole-body plethysmography to measure volume changes in the lungs, we quantified the effects of the different forms of PB1-F2 on respiratory parameters. Thus, we conclude that PB1-F2–induced inflammation and respiratory distress are tightly correlated with sequence polymorphism and oligomerization status of the protein.     

Mitochondrial targeting sequence of the influenza A virus PB1-F2 protein and its function in mitochondria

The influenza A virus PB1-F2 protein predominantly localizes in the mitochondria of virus-infected cells. A series of cDNAs encoding N- and C-terminal deletion mutants and site-directed mutagenesis of the basic residues of PB1-F2 appended to 3xFLAG revealed the domain from residues 46 to 75 to be both necessary and sufficient for mitochondrial targeting. In addition, the subdomain residues 63-75 and both Lys73 and Arg75 are minimally required for mitochondrial localization. Transfection of untagged- and 3xFLAG tagged-PB1-F2 into Vero, HeLa and MDCK cells changed the mitochondrial morphology from a filamentous to a dotted structure and suppressed the inner-membrane potential.     

新甲型H1N1(2009)病毒的早期分子特征

摘要：【目的】本世纪首次流感大流行的病原属于甲型H1N1流感病毒,在遗传特性和抗原等方面都有别于人群中流行多年的季节性H1N1流感病毒。为了深入了解病毒的遗传特性,跟踪病毒的演化趋势,及时发现具有流行病学意义的变异株,本研究对早期分离的甲型H1N1(2009)病毒的分子特性进行了详细分析。【方法】通过GenBank的流感资源中心下载相关毒株的基因组信息, 序列分析采用DNAStar软件包的EditSeq和MegAlign比较与病毒致病性和宿主特异性相关的氨基酸变化情况。以A/California/07/2009（H1N1）作为新甲型H1N1(2009)的代表株进行详细的分子特征分析。【结果】A/California/07/2009不具备高致病性流感病毒的分子特征;病毒编码的11个蛋白大部分保留有猪流感病毒的分子特征,同时也具有一些禽和人流感病毒的特征;PB1-F2在11aa,57aa和87aa后发生断裂,具有古典猪H1N1和人H1N1双重特点,这是甲型H1N1（2009）病毒一个特有的分子特征。【结论】首次详细分析了新甲型H1N1（2009）病毒的分子特征。随着病毒在人群中的进一步适应和持续存在,这些分子特征将发生变化,应该特别关注这些变化对病毒的传播力和致病性的影响。     

Synthesis of full length PB1-F2 influenza A virus proteins from 'Spanish flu' and 'bird flu'.

The proapoptotic influenza A virus PB1-F2 protein contributes to viral pathogenicity and is present in most human and avian isolates. Previous synthetic protocols have been improved to provide a synthetic full length H1N1 type PB1-F2 protein that is encoded by the 'Spanish flu' isolate and an equivalent protein from an avian host that is representative of a highly pathogenic H5N1 'bird flu' isolate, termed SF2 and BF2, respectively. Full length SF2, different mutants of BF2 and a number of fragments of these peptides have been synthesized by either the standard solid-phase peptide synthesis method or by native chemical ligation of unprotected N- and C-terminal peptide fragments. For SF2 chemical ligation made use of the histidine and the cysteine residues located in positions 41 and 42 of the native sequence, respectively, to afford a highly efficient synthesis of SF2 compared to the standard SPPS elongation method. By-product formation at the aspartic acid residue in position 23 was prevented by specific modifications of the SPPS protocol. As the native sequence of BF2 does not contain a cysteine residue two different mutants of BF2 (Y42C) and BF2 (S47C) with appropriate cysteine exchanges were produced. In addition to the full length molecules, fragments of the native sequences were synthesized for comparison of their physical characteristics with those from the H1N1 human isolate A/Puerto Rico/8/34 (H1N1). All peptides were analyzed by mass spectrometry, (1)H NMR spectroscopy, and SDS-PAGE. The protocols allow the synthesis of significant amounts of PB1-F2 and its related peptides. Copyright (c) 2008 European Peptide Society and John Wiley & Sons, Ltd.     

我国H3N8马流感病毒血凝素基因分子进化树的分析

根据已发表的马流感病毒血凝素基因序列,设计并合成一对特异性引物,经反转录聚合酶链反应(RTPCR)成功扩增出了我国马流感病毒青海株(AEquineQinghai194)、吉林株(AEquineJilin189)及黑龙江株(AEquineHeilongjiang189)血凝素基因,将片段分别连接到PGEMTeasy载体并转化DH5α,提取阳性菌落的质粒经EcRo1酶切和PCR鉴定其大小均为17kb左右,对其测序并构建HA基因进化树。经过比较分析,青海株与AEquineKentucky286、AEquineMiami163等关系较近,核苷酸同源率为973%～847%,而与我国马流感吉林株和黑龙江株关系较远,同源率仅为552%。经过比较,青海株与我国香港1992年马流感病毒关系密切 。     

我国部分禽流感病毒H5N1之HA序列变异演化分析

从GenBank上获得我国人(Homo sapiens)、家禽和野鸟42株H5N1亚型禽流感病毒的HA基因核酸序列,利用DNAStar分析HA蛋白关键位点氨基酸残基的变化,比较HA基因核苷酸序列同源性,构建遗传进化树.探讨我国部分人、家禽和野鸟H5N1病毒基因的遗传进化关系.序列分析结果表明:禽流感病毒H5N1亚型的HA基因持续地发生着变异,但并非以均一速度进行,时间间隔愈长,核苷酸同源性愈低;我国同一地区或临近地区,当年或前后两年发生的人及家禽感染的禽流感病毒高度同源.推测我国部分人发生的禽流感可能是通过家禽感染的;候鸟的迁徙在传播病毒过程中所起的作用有待深入探讨.