猪肠道冠状病毒与入侵受体氨基肽酶N的相互作用

猪肠道冠状病毒是目前危害养猪产业的重要病原。目前已发现能够感染猪肠道的致病性冠状病毒有4种：猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪丁型冠状病毒和猪肠道甲型冠状病毒。冠状病毒感染宿主的第一步是识别宿主细胞膜受体分子并与之结合,随后启动入侵及膜融合进而使病毒基因组进入宿主细胞内部。因此,冠状病毒受体是决定其宿主范围及组织嗜性的关键因素。确定冠状病毒受体及病毒与受体的结合机制对预防新发病毒及开发冠状病毒治疗性药物具有重要意义。猪传染性胃肠炎病毒利用猪氨基肽酶N（aminopeptidase N,APN）作为感染宿主的功能性受体,并利用唾液酸作为辅助结合因子。猪APN最初也被鉴定为猪流行性腹泻病毒的功能性受体,但近年的研究结果与前面的报道存在较大的差异,产生了较大的争议。最近的研究认为,猪丁型冠状病毒的功能性受体也是APN,并且猪丁型冠状病毒能够利用多个物种的APN作为功能性受体,这与其跨物种传播具有密切关系。最新发现的猪肠道甲型冠状病毒则不使用APN作为其入侵受体。本文综述了前面3种猪肠道病毒感染宿主细胞的受体及结合机制的研究进展,并比较分析了猪APN及唾液酸在不同猪肠道冠状病毒入侵宿主过程中结合方式的异同,为进一步研究新发猪肠道冠状病毒受体提供参考。     

不同动物源性细胞系对猪丁型冠状病毒的易感性

[目的]探究猪丁型冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)能否在不同动物源性细胞系中感染和增殖.[方法]本研究将PDCoV四川分离株CHN-SC2015接种来自仓鼠、家禽、猴、人和猪的12种细胞系,将病毒在每种细胞系中盲传至少5代并通过逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)、实时荧光定量...     

猪7种腹泻相关病毒的临床检测及猪嵴病毒的遗传进化分析

为了解引起猪腹泻疫病的病毒性病原种类及感染现状,本研究首先针对7种报道较少但可引起猪腹泻的病毒性病原建立了多重RT-PCR检测方法,包括猪捷申病毒(PTV)、猪萨佩罗病毒(PSV)、猪丁型冠状病毒(PDCo V)、猪嵴病毒(PKV)、猪札幌病毒(PSa V)、猪星状病毒(PAst V)和猪环曲病毒(PTo V)。利用该方法对419份临床腹泻粪便样品进行筛检,结果显示PKV检出率最高,阳性率达26.98%–45.79%;PKV和其他病原混合感染率达9.52%–18.54%。基于PKV的高检出率及其可能在猪腹泻疾病中发挥的作用,本试验进一步选取3个PKV阳性样品进行全基因组序列测定及遗传进化分析。结果表明,这3个阳性样品PKV均归属于猪嵴病毒属,且与其他动物嵴病毒遗传距离较远,分别标记为CM-PKV、JS-PKV和PD-PKV;它们的全基因组同源性为88.1%–89.1%;CM-PKV与2013年报道的中国株JS-02a-CHN/2013同源性最高,而JS-PKV和PD-PKV则与2008年报道的匈牙利株K-30-HUN/2008/HUN同源性最高。表明上海不同地区猪群中存在的PKV有明显的遗传差异,但毒株遗传特性的差异与其致病力的相关性需进一步研究。本研究为深入了解PKV的流行现状及探讨其在猪腹泻疫情中的作用提供了参考。     

冠状病毒的新成员--SARS-CoV的基因组特性

2003年3月,人类发现一种新的冠状病毒SARS-CoV,这种病毒是非典型性肺炎(SARS)的病原体。SARS-CoV的基因组序列已经由包括中国科学家在内的全世界的科研人员测定完成。该文对国际报道的SARS病源的基因序列进行了收录,阐述了SARS-CoV基因组的基本特性：SARS-CoV的基因组长约28-30kb,与冠状病毒科的基因组长度相符合,其中包括11个编码序列,基因组的组织方式也与其他冠状病毒类似,从表面蛋白(S蛋白)、外膜蛋白(M蛋白)和核蛋白(N蛋白)上看,SARS病毒与其他冠状病毒的对应蛋白进化关系接近。同时发现,在某些区域,SARS病毒的基因序列与其他冠状病毒存在相当大的差异,具有自身比较保守的基因组序列结构。而且氨基酸的序列也与其他冠状病毒有很大程度的不同。基因信息的冗余分析表明,SARS-CoV具有较低的冗余度,即发生变异的可能性比较大。虽然SARS-CoV外表与冠状病毒类似,亲缘关系未超出冠状病毒科界限,但由于蛋白基因与氨基酸的序列与其他冠状病毒有本质不同,因此可能不是其他冠状病毒的变异体,而是一种与冠状病毒类似、但早已独立存在、此前未被人类所认识的新病毒。     

猪δ冠状病毒感染及其对宿主先天免疫功能的影响

猪δ冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)是目前新发现的唯一一种感染哺乳动物的δ冠状病毒。PDCoV主要感染猪的小肠,特别是空肠和回肠,造成小肠绒毛上皮细胞萎缩,引起严重的萎缩性肠炎,临床症状主要表现为新生仔猪水样腹泻、呕吐和脱水死亡,给养猪业造成很大的经济损失。2014年以来全球暴发的仔猪腹泻中,PDCoV单一感染检出率占有一定的比例,还与其他猪冠状病毒存在较高比例的共感染现象。随着PDCoV毒株的基因组测序完成和病毒的分离成功,以及病毒与宿主互作研究的推进,对该病毒有了更多的认知。本文根据现有的文献报道,结合本课题组的研究进展,对猪δ冠状病毒的流行、基因组结构的遗传多样性、病毒感染受体和对宿主先天免疫应答调控机制的研究进展进行了综述,以帮助相关人员对PDCoV有全面和深入的了解。     

SARS病毒与其他冠状病毒的基因组比较

本文利用生物信息学方法比较SARS病毒和其他冠状病毒基因组。通过数据库搜索,找出与SARS病毒基因组相似的核酸或蛋白质序列,并对相似序列进行比对,分析它们的共性和差异。结果表明,SARS病毒在基因组的组织上及结构蛋白质方面与现有冠状病毒有比较大的相似性,SARS病毒基因组与冠状病毒基因组相关。但是,SARS病毒基因组还存在一些特异性序列,ORF1a和S蛋白(特别是S1)的变化以及SARS—CoV特异性的非结构蛋白可能是SARS发病机理与传染特性区别于其他冠状病毒的分子基础。在全基因组水平上进行核酸单词出现频率分析,结果表明,SARS病毒远离已知的其他冠状病毒,单独成为一类。     

猪传染性胃肠炎病毒n基因的原核表达及重组蛋白的免疫活性分析

猪传染性胃肠炎(transmissible gastroenteritis,TGE)是由猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gas-troenteritis virus,TGEV)引起的一种急性、高度接触性传染病,以呕吐、水样腹泻、脱水和对2周龄以内仔猪高度致死率为特征[1]。猪传染性胃肠炎病毒隶属于冠状病毒科冠状病毒属,是引起仔猪病毒性腹泻的重要病原,其基因组为单股正链的有感染性不分节段的RNA,TGEV结构蛋白主要由S、N、Ms、M蛋白组成[2]。其中n基因指导合成病毒的核衣壳蛋白(N),它是一种磷酸化的蛋白,存在于病毒粒子的内部,其分子质量为47kD[3],与病毒基因组组成核衣壳;N…     

SARS病毒与其他冠状病毒的基因组比较

本文利用生物信息学方法比较SARS病毒和其他冠状病毒基因组.通过数据库搜索,找出与SARS病毒基因组相似的核酸或蛋白质序列,并对相似序列进行比对,分析它们的共性和差异.结果表明,SARS病毒在基因组的组织上及结构蛋白质方面与现有冠状病毒有比较大的相似性,SARS病毒基因组与冠状病毒基因组相关.但是,SARS病毒基因组还存在一些特异性序列,ORF1a和S蛋白(特别是S1)的变化以及SARS-CoV特异性的非结构蛋白可能是SARS发病机理与传染特性区别于其他冠状病毒的分子基础.在全基因组水平上进行核酸单词出现频率分析,结果表明,SARS病毒远离已知的其他冠状病毒,单独成为一类.     

冠状病毒的基因重组

冠状病毒的基因组约有高达25％的重组频率。已经证明在病毒基因组之间以及缺损性干扰（DI）RNA与病毒RNA之间可以发生重组,这为病毒RNA及DI RNA提供了一种进化的工具,并可用来解释冠状病毒基因组的多样性,冠状病毒能进行重组的特性可能与其mRNA的转录机制有关,其RNA的合成是不连续的,产生了病毒聚合酶的非持续性,重组还被用作病毒基因组RNA突变的一种工具。     

2019新型冠状病毒基因组的生物信息学分析

2019年12月,中国武汉报道了冠状病毒引起的肺炎,其临床症状与2003年爆发的严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS)不同,因此推断该病毒可能是冠状病毒的一个新变种。不同于简单使用全基因组序列的其它研究,我们于2018年在国际上首次提出分子功能与进化分析相结合的研究思想,并应用于Beta冠状病毒B亚群(BB冠状病毒)基因组的研究。在这一思想指导下,本研究使用BB冠状病毒基因组中的一个互补回文序列(命名为Nankai complemented palindrome)与其所在的编码区(命名为Nankai CDS)对新发布的2019新型冠状病毒基因组(GenBank:MN908947)进行分析以期准确溯源,并对BB冠状病毒的跨物种传播和宿主适应性进行初步研究。溯源分析的结果支持2019新型冠状病毒源自蝙蝠,但与SARS冠状病毒差异巨大,这一结果与两者临床症状差异一致。本研究的最重要发现是BB冠状病毒存在大量的可变翻译,从分子水平揭示了BB冠状病毒变异快、多样性高的特点。从BB冠状病毒可变翻译中获取的信息可应用于(但不限于)其快速检测、基因分型、疫苗开发以及药物设计。另外,我们推断BB冠状病毒可能通过可变翻译以适应不同宿主。基于大量基因组数据的实证分析,本研究在国际上首次从分子水平尝试解释了BB冠状病毒变异快、宿主多且具有较强的宿主适应性的原因。     

猪δ冠状病毒主要蛋白功能研究进展

猪δ冠状病毒（Porcine Deltacoronavirus,PDCoV）是冠状病毒科,δ冠状病毒属成员,为单股正链RNA病毒。由于猪δ冠状病毒是一种新型肠道冠状病毒（于2012年首次报道）,目前对其研究较少,缺少商品化的疫苗。对疫病的防控无疫苗可用,一旦发病,会对猪场造成严重损失。本文综述了已有的关于猪δ冠状病毒结构蛋白、辅助蛋白、非结构蛋白等的特点和功能,以期为深入研究PDCoV致病机制和免疫机理提供参考,从而有助于其疫苗研发。     

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。     

猪丁型冠状病毒HB-BD株的分离与鉴定

猪丁型冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种新的引起仔猪腹泻的冠状病毒,目前国内对PDCoV分离的研究较少。为从腹泻仔猪粪便及肠道内容物中分离鉴定PDCoV,本研究将RT-PCR检测为PDCoV病原阳性的腹泻样本,接种到ST细胞,进行病毒的分离传代。通过观察其细胞病变,RT-PCR和间接免疫荧光方法检测鉴定,并对分离株的S、M、N基因进行测序鉴定及序列分析。结果成功分离得到了PDCoV HB-BD株。经序列同源性分析发现,HB-BD分离株S、M和N基因与近年来国内外的流行毒株同源性很高,核苷酸同源性分别为95.8%～99.1%、98.6%～99.4%和97.8%～99.4%。进化树分析表明HB-BD分离株与中国毒株亲缘关系比其他国家近,处于同一分支。结果证实从腹泻仔猪的肠道内容物中分离并鉴定得到了一株猪丁型冠状病毒,本研究为后续分离株的致病性及生物学特性研究奠定了基础。     

新型冠状病毒基因组G-四链体结构的初步研究

21世纪以来,冠状病毒频频引起危害人类健康的重要传染病,其中包括2003年严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、2012年中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和新型冠状病毒(SARS-CoV-2),目前对这些病毒引发的疾病并无特效的治疗药物。G-四链体(G-quadruplex,G4)是在DNA或RNA的鸟嘌呤富集区形成的非典型二级结构,可存在于人类和病毒基因组中,G-四链体的不同位置对病毒复制和感染等过程发挥重要调控作用。本研究针对七种与人类疾病相关的冠状病毒以及与SARS-CoV-2同源性较高的三种蝙蝠相关病毒,通过全基因组序列分析潜在四链体形成序列(Potential quadruplex-forming sequences,PQS),结果发现,十种病毒中均存在一定数量的PQS基序,同时对SARS-CoV-2 G-四链体存在位置及形成潜力进行评估,并分析了不同变异株间G-四链体基序的保守性。本研究对SARS-CoV-2基因组中G-四链体进行初步预测与探讨,旨在为COVID-19治疗提供一种新的药物靶点,使其更好地应用于临床研究。     

冠状病毒

冠状病毒(coronavirus)是一种常见的单链、非片段化、线性、正链RNA包膜病毒,能感染脊椎动物而引起,特别是呼吸系统疾病。此病毒可分三大类,感染不同动物,其遗传物质RNA表现出一种特殊的、有趣的、目前并不为人们完全所知的策略完成其自身繁殖。最近,科学家发现“非典型肺炎”的病原体为一种新型的冠状病毒,表现出其特别的基因组结构,有别于已知的典型冠状病毒,相关研究正在进行中。     

猪δ冠状病毒的研究进展

δ冠状病毒(Deltacoronavirus)是冠状病毒科冠状病毒亚科的新成员,可感染鸟类和哺乳动物。δ冠状病毒最早于2007年从亚洲豹猫和中国白鼬獾群中检测到。2014年,猪δ冠状病毒(Porcine Deltacoronavirus,PDCoV)在美国流行并成功分离到病毒,人工感染实验证实PDCoV可导致仔猪腹泻,具有较强的致病性,成为研究δ冠状病毒的良好模型。本文对PDCoV的发现、病原学、流行病学、致病性、培养与检测等方面进行综述。     

冠状病毒反向遗传技术的研究进展和应用

冠状病毒（Coronavirus,CoV）在分类上属于尼多病毒目、冠状病毒科、冠状病毒属,其基因组长度约为25 000 nt～30 000 nt。反向遗传技术可以针对RNA病毒的基因组进行突变,是研究病毒蛋白功能的有力工具,也是对毒力基因进行突变,构建减毒疫苗株的新型方法。冠状病毒反向遗传技术的建立和应用,推动了基因功能的研究和重组病毒疫苗的研发。本综述将介绍三种常见的冠状病毒反向遗传克隆技术,分别是基于痘病毒载体、基于细菌人工染色体（Bacterial artificial chromosome,BAC）载体和基于体外连接的反向遗传技术。传染性支气管炎病毒（Infectious bronchitis virus,IBV）是成功建立反向遗传系统的冠状病毒之一,本文对反向遗传技术在IBV中的研究和应用进行了介绍和讨论。     

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。     

猪丁型冠状病毒感染引致细胞自噬的研究进展

细胞自噬是利用溶酶体对细胞内多余、受损、死亡的蛋白质和细胞器进行降解的一种过程。细胞受到病毒等刺激时,为了维持内环境稳态,细胞自噬常有发生,虽然细胞自噬可以有效抵抗病毒入侵,但这个过程也会对病毒感染产生负作用。猪丁型冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)感染细胞时会引发细胞发生自噬现象。本文从自噬的种类和发生流程、自噬与PDCoV互作及相关检测方法等方面,对细胞自噬在PDCoV感染中如何抵抗和促进病毒复制进行了阐述,对进一步研究PDCoV致病机制和防控具有积极意义。     

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。