发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒结构和非结构蛋白表达研究

发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(SFTSV)是我国2010年新发现的新布尼亚病毒,可导致人类严重发热伴血小板减少综合征。SFTS新布尼亚病毒全基因组已解析,但病毒分子生物学结构蛋白特征及功能尚需更多研究。本文通过蔗糖密度梯度离心确定发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(HB29株)病毒颗粒的沉降密度及超离纯化条件,得出该病毒颗粒在蔗糖中的沉降密度为1.135g/mL。利用PCR方法扩增SFTSV病毒株HB29株病毒RNA聚合酶(RdRp)、糖蛋白前体蛋白(M)、包膜糖蛋白(Gn)、包膜糖蛋白(Gc)、核蛋白(NP)及非结构蛋白(NSs)的编码区基因片段,分别克隆入真核表达载体pcDNA5/FRT或VR1012,在293T细胞上获得上述基因表达。通过SDS-PAGE分析纯化病毒颗粒和重组蛋白,并通过免疫印迹(Western blotting)和间接免疫荧光(IFA)确定蛋白活性和分子量。本研究结果将有利于对新布尼亚病毒分子生物学特征的认识,为后期研究提供基础。     

人肠道病毒D68型微复制子的建立

建立人肠道病毒D68型(EV-D68)微复制子体系。利用增强绿色荧光蛋白(EGFP)或萤火虫荧光素酶(FLuc)报告基因替换病毒编码区,通过酶切连接,构建EV-D68 T7和PolⅠ系统微复制子体系,获得重组质粒pT7-miniEGFP、pT7-miniFLuc、pHH21-miniEGFP、pHH21-miniFLuc和pHH21-miniFLuc_(ΔpolyC)。微复制子转染RD细胞,48h后荧光显微镜观察EGFP表达情况或用双报告系统检测荧光素酶表达水平。T7和PolⅠ系统微复制子均可表达报告基因,但PolⅠ系统荧光素酶表达水平是T7系统的5倍。并且病毒非编码区的PolyC区域对于病毒蛋白的表达起着重要的作用。本研究成功构建了EV-D68微复制子体系,为EV-D68非编码区功能研究提供工具。     

汉滩病毒微基因组的构建与评价

目的建立汉滩病毒(Hantaan virus, HTNV)微基因组系统,并进行初步评价。方法用分子克隆方法构建HTNV微基因组系统所需的微基因组质粒和表达核衣壳蛋白(nucleocapsid protein, NP)、RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)的辅助质粒,转染HEK-293T细胞;并在辅助病毒添加与否的情况下进行验证。结果成功构建了基于HTNV L片段非编码区的绿色荧光蛋白(green fluorescence protein, GFP)和Gaussia荧光素酶(gaussia luciferase, Gluc)的微基因组质粒,GFP微基因组在辅助病毒HTNV感染的情况下可观察到明显绿色荧光,Gluc微基因组在辅助病毒感染或者辅助质粒共转染情况下均可检测到Gluc的表达。结论成功建立了HTNV的微基因组系统,为研究HTNV的复制机理和抗病毒药物的筛选提供了重要工具。     

乙型脑炎病毒表达载体的研究

用RT-PCR方法分段扩增了乙型脑炎病毒SA14—14—2疫苗株5′、3′NCR,利用融合PCR技术在5′、3′NCR之间引入BamHⅠ酶切位点,将5′NCR置于T7启动子控制之下,构建乙脑病毒微复制子表达载体pMR。分别将绿色荧光蛋白(GFP)和汉滩病毒核蛋门编码区基因插入到pMR中,构建两种表达外源基因的乙脑病毒微复制子表达载体：pMR—GFP和pMR-84FliS。绎荧光显微镜直接观察、Western blot、ELISA等方法检测,证实外源基因能够在辅助病毒SA14—14—2感染的BHK-21细胞中表达。     

用表达T7RNA聚合酶细胞系拯救麻疹病毒微复制子

构建稳定表达T7RNA聚合酶的细胞系,用于提高拯救麻疹病毒微复制子效率.PCR扩增T7RNA聚合酶基因,克隆到真核表达载体,转染Vero细胞,用G418筛选到稳定表达的细胞株Vero/pcDNA3-T7.用Westernblotting证明了T7RNA聚合酶在细胞中的表达.将T7启动子控制绿色荧光蛋白表达的质粒转染该细胞后,绿色荧光蛋白在细胞株中得到表达.反向插入报告基因的微复制子转染感染麻疹病毒的Vero/pcDNA3-T7细胞后,细胞中能够检测到报告基因的表达.用细胞系取代痘苗病毒系统,可以提高拯救效率.     

CMV与T7启动子对仙台病毒微小基因组拯救效率的比较

构建一种以分泌型荧光素酶基因(Gluc)作为报告基因的仙台病毒BB1株微小基因组质粒,比较了CMV启动子与T7启动子对仙台病毒微小基因组的拯救效率。首先设计并合成锤头状核酶序列,仙台病毒trailer、L基因非编码区、N基因非编码区和leader序列以及丁型肝炎病毒核酶序列,插入含有CMV和T7双启动子的质粒pVAX1中,获得仙台微小基因组的通用型载体pVAX-miniSeV。将Gluc基因插入pVAX-miniSeV中,分别获得正向插入的仙台病毒微小基因组载体pVAX-miniSeV-Gluc(+)和反向插入的pVAX-miniSeV-Gluc(-)。用pVAX-miniSeV-Gluc(+)转染BHK21细胞能在上清中检测到高水平的Gluc活性,表明其中的CMV启动子具有正常转录功能。将pVAX-miniSeVGluc(-)和仙台病毒N、P、L蛋白表达质粒共转染BSR T7/5细胞(稳定表达T7RNA聚合酶的BHK-21细胞)检测到Gluc的高效表达,表明pVAX-miniSeV-Gluc(-)能够被有效拯救;但在BHK-21细胞中却未检测到Gluc的有效表达,提示该载体中的CMV启动子对仙台病毒微小基因组的拯救效率可能没有明显作用。为了进一步了解CMV与T7启动子各自对于仙台病毒微小基因组拯救的作用,本研究又构建了单独含有CMV或T7启动子的仙台病毒微小基因组载体pCMV-miniSeV-Gluc(-)和pT7-miniSeV-Gluc(-)。将这两种载体和仙台病毒N、P、L蛋白表达质粒分别共转染BSR T7/5细胞,结果pT7-miniSeV-Gluc(-)共转染组检测到了Gluc的高效表达,而pCMV-miniSeV-Gluc(-)共转染组未检测到,证实了通用型载体pVAX-miniSeV中仅T7启动子对仙台病毒微小基因组的拯救起了关键作用,而CMV启动子作用不明显。本研究成功构建了一种通用型双启动子仙台病毒微小基因组载体pVAX-miniSeV,并证明了T7启动子系统对仙台病毒微小基因组拯救的关键作用。本研究为下一步构建仙台病毒全基因感染性克隆打下了基础。     

发热伴血小板减少综合征病毒微基因组模型的构建与应用

发热伴血小板减少综合征病毒(Severe fever with thrombocytopenia syndrome bunyavirus, SFTSV)是一种新发蜱传布尼亚病毒，人群普遍易感，病死率高，目前没有针对SFTSV感染的特异性疫苗和治疗药物。为开发针对它的研究方法和工具，本研究用反向遗传学方法构建了基于SFTSV S片段非编码区的微基因组模型，并利用该模型验证了广谱RNA病毒RdRp抑制剂，法匹拉韦(Favipiravir,T-705)的活性。在表达报告基因Gluc的微基因组模型中，T-705表现出显著的抑制活性(IC₅₀=3.17μmol/L)，且具有良好的剂量相关性(r²=0.95)，证明了该微基因组模型用于SFTSV RdRp抑制剂筛选的可行性。     

发热伴血小板减少综合征病毒核蛋白特异结合宿主细胞60kD SSA/Ro

为了初步探索发热伴血小板减少综合征病毒(Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus,SFTSV)核蛋白(nucleoprotein,NP)对宿主细胞免疫功能的影响。将SFTSV NP和NSs蛋白的编码基因插入真核表达载体VR1012中,通过免疫共沉淀(IP)、SDS-PAGE、质谱检测及蛋白质免疫印迹等方法寻找宿主细胞中与NP相互作用,同时又与免疫功能有关的蛋白质分子,并利用细胞免疫荧光方法检测SFTSV NP与该分子在细胞中的共定位情况。IP和质谱检测结果显示NP能与免疫功能相关的60kD SSA/Ro蛋白发生特异性结合,细胞免疫荧光试验进一步显示NP与60kD SSA/Ro蛋白在细胞质中存在共定位。提示SFTSV可能通过其核蛋白与免疫相关分子60kD SSA/Ro蛋白发生特异性结合,从而引起机体一系列的免疫反应和临床症状。     

HCV 1a/1b型嵌合体能在HepG2细胞内复制与表达

采用HCV 1a/1b嵌合体cDNA构建表达质粒转染HepG2细胞,以免疫组化和Western blotting检测HCV蛋白表达,RT-PCR检测HCV正、负链RNA,研究丙型肝炎病毒(HCV)1a和1b型嵌合体全长cDNA在HepG2细胞中的复制和表达.结果证明,转染细胞中检测到分子量约70 kDa的HCV NS3蛋白, 转染细胞连续传20代, 仍能检测到HCV正、负链RNA.表明该HCV嵌合体可以在细胞中复制和表达,HCV 1b型的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)可以起始含1a型非编码区的病毒复制. HCV 5′端非翻译区第11、12、13、34和35位核苷酸改变可不影响其与核糖体结合.3′非翻译区9400,9403和9407位核苷酸改变,9435位缺失"A",9409,9410位及9495,9496,9497位分别插入"TT"和"AAT"可不影响RdRp的生物活性.本研究对阐明HCV复制和翻译机制有重要意义.     

HCV 1a／1b型嵌合体能在HepG2细胞内复制与表达

采用HCV 1a／1b嵌合体cDNA构建表达质粒转染HepG2细胞,以免疫组化和Westem blotting检测HCV蛋白表达,RT-PCR检测HCV正、负链RNA,研究丙型肝炎病毒(HCV) 1a和1b型嵌合体全长cDNA在HepG2细胞中的复制和表达。结果证明,转染细胞中检测到分子量约70kDa的HCV NS3蛋白,转染细胞连续传20代,仍能检测到HCV正、负链RNA。表明该HCV嵌合体可以在细胞中复制和表达,HCV1b型的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)可以起始含1a型非编码区的病毒复制。HCV5′端非翻译区第11、12、13、34和35位核苷酸改变可不影响其与核糖体结合。3′非翻译区9400,9403和9407位核苷酸改变,9435位缺失“A”,9409,9410位及9495,9496,9497位分别插入“TT”和“AAT”可不影响RdRp的生物活性。本研究对阐明HCV复制和翻译机制有重要意义。     

长链非编码RNA研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类长度超过200nt的非编码RNA分子,通过信号分子、诱饵分子、引导分子、支架分子等4种方式在转录水平和转录后水平调控基因的表达。lncRNAs的表达水平相对于蛋白编码基因较低,但它们在X染色体沉默、基因组印迹、染色体修饰、转录激活、转录干扰以及核内运输等方面具有重要的功能。相对于研究较多的非编码小RNA,lncRNAs的功能目前尚不完全清楚。该文从lncRNAs的起源、分类、分子机制、功能和进化等方面综述了lncRNAs的研究进展,为进一步探究lncRNAs的功能和作用机制提供依据。     

Importance of both the coding and the segment-specific noncoding regions of the influenza A virus NS segment for its efficient incorporation into virions

The genome of influenza A virus consists of eight single-strand negative-sense RNA segments, each comprised of a coding region and a noncoding region. The noncoding region of the NS segment is thought to provide the signal for packaging; however, we recently showed that the coding regions located at both ends of the hemagglutinin and neuraminidase segments were important for their incorporation into virions. In an effort to improve our understanding of the mechanism of influenza virus genome packaging, we sought to identify the regions of NS viral RNA (vRNA) that are required for its efficient incorporation into virions. Deletion analysis showed that the first 30 nucleotides of the 3' coding region are critical for efficient NS vRNA incorporation and that deletion of the 3' segment-specific noncoding region drastically reduces NS vRNA incorporation into virions. Furthermore, silent mutations in the first 30 nucleotides of the 3' NS coding region reduced the incorporation efficiency of the NS segment and affected virus replication. These results suggested that segment-specific noncoding regions together with adjacent coding regions (especially at the 3' end) form a structure that is required for efficient influenza A virus vRNA packaging.     

Deep sequencing and phylogenetic analysis of severe fever with thrombocytopenia syndrome virus from the tick,Haemaphysalis longicornis,in Korea

The Asian longhorned tick, Haemaphysalis longicornis, is widely distributed in China, Japan, and Korea and may transmit infectious diseases. Severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) is an important tick‐borne disease caused by the SFTS virus (SFTSV). Deep sequencing to confirm the presence of SFTSV in ticks has not been reported in Korea. To detect SFTSV, RNA was extracted from tick samples and analyzed using high‐throughput deep sequencing. Based on BLASTN results, numerous SFTSV reads were identified. Moreover, a nearly complete genome of SFTSV (JNU‐1 isolate) was obtained using Sanger sequencing. The genome of the JNU‐1 isolate includes three segments of 6,286, 3,299 and 1,642 nucleotides (nt) termed large (L), medium (M), and small (S), respectively. Also, phylogenetic and recombination analyses for each segment of SFTSV were performed using the JNU‐1 isolate. The three segments of JNU‐1 isolate were closely related to the genotype B known human‐derived Korean SFTSV isolate; the JNU‐1 isolate showed no recombination sites with other isolates. This study is the first report of detection of SFTSV from ticks using deep sequencing in Korea and provides information on the genetic diversity of SFTSV in East Asia.