圣路易斯脑炎病毒NS2B-NS3蛋白酶的原核表达及其抑制剂的筛选

【目的】圣路易斯脑炎病毒(St. Louis encephalitis virus,SLEV)属于黄病毒科,是一种单股正链RNA病毒。黄病毒编码的非结构蛋白NS3在病毒复制以及多聚蛋白加工过程中起着重要作用,NS2B是其发挥作用的重要辅助因子。因此,NS2B-NS3蛋白酶复合物是抗病毒药物的重要靶标。本研究旨在构建SLEV NS2B-NS3蛋白酶的原核表达系统并建立其抑制剂的高通量筛选方法,从而发现其小分子抑制剂。【方法】通过PCR扩增SLEVNS2B-NS3蛋白的编码区,构建原核表达质粒;在大肠杆菌BL21(DE3)中,经异丙基硫代半乳糖苷(Isopropyl β-D-thiogalactoside)诱导得到可溶性的NS2B-NS3蛋白,并用镍亲和层析方法进行纯化;基于荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer)技术检测NS2B-NS3蛋白酶活性,建立其抑制剂的高通量筛选平台。【结果】SLEV NS2B-NS3蛋白酶纯化程度高达95%以上,基于酶活测定的抑制剂筛选平台准确可行。对700多个上市药物进行筛选后,发现原花青素对SLEVNS2B-NS3蛋白酶具有明显的抑制活性。【结论】本研究为SLEVNS2B-NS3蛋白酶抑制剂提供了一种操作方便、高通量的筛选方法,并首次发现了原花青素具有抑制SLEV NS2B-NS3蛋白酶活性的功能,可以作为治疗SLEV感染的潜在靶向药物。     

SARS冠状病毒PLpro蛋白酶的结构与功能

SARS冠状病毒基因组编码2种病毒蛋白酶,即木瓜样蛋白酶（PLpro）和3C样蛋白酶(3CLpro).其中,PLpro蛋白酶结构与功能研究是近年来冠状病毒分子生物学研究的热点之一. PLpro蛋白酶参与SARS冠状病毒1a(1ab)复制酶多聚蛋白N端部分的切割加工,是SARS冠状病毒复制酶复合体(RC)形成的重要调节蛋白分子;最新研究表明,SARS冠状病毒PLpro蛋白酶是一种病毒编码的去泛素化酶（DUB）,对细胞蛋白具有明显去泛素化作用;而且对泛素(Ub)和泛素样分子ISG15均具有活性. PLpro蛋白酶对宿主抗病毒天然免疫反应具有负调节作用,是SARS冠状病毒的一种重要干扰素拮抗分子.PLpro蛋白酶是一种多功能病毒蛋白酶.本文结合作者课题组研究工作,对SARS冠状病毒PLpro蛋白酶结构和功能研究最新进展进行综述.     

黄病毒NS2B-NS3pro蛋白酶的结构研究进展

黄病毒能引起严重的人类疾病,但是并无特定药物来治疗病毒感染。黄病毒非结构蛋白NS3的N端区域及其辅因子NS2B构成蛋白酶,该酶切割病毒的多聚蛋白形成成熟的结构蛋白和非结构蛋白来帮助病毒完成增殖过程。NS2B-NS3pro蛋白酶在黄病毒生命周期中起关键的作用,使之成为抗病毒药物研发的重要靶标。本文综述了黄病毒属中寨卡病毒、登革热病毒、西尼罗病毒的NS2B-NS3pro蛋白酶结构的研究进展,并介绍了相关抑制剂与蛋白酶形成的复合物结构,以期为研发抗黄病毒药物提供必要的参考。     

庚型肝炎病毒NS3蛋白在昆虫细胞中的表达

庚型肝炎病毒(HGV)/GB病毒C(GBV-C)疑似引起人类庚型肝炎[1～3].HGV和GBV-C为同一病毒的两个不同分离株,本文将其称为GBV-C/HGV.GBV-C/HGV属黄病毒科,为单股正链RNA病毒,全长约9.4kb.基因组中仅含有一个单一开放阅读框,编码E1、E2结构蛋白和NS2、NS3、NS4及NS5非结构蛋白.GBV-C/HGV的NS3蛋白具备丝氨酸蛋白酶活性和解旋酶活性[3],在NS3蛋白中还存在线性抗原表位[4],因此,NS3蛋白是GBV-C/HGV的重要功能蛋白.     

流行性乙型脑炎病毒GSS株prM、E和NS1蛋白基因的克隆及在非复制型痘苗病毒中的表达

克隆流行性乙型脑炎(乙脑)病毒野毒(JEV)GSS株前膜蛋白信号序列、前膜蛋白(prM)、包膜蛋白(E)、非结构蛋白-1(NSl)和非结构蛋白NS2a的编码基因,并与非复制型痘苗病毒载体NTV进行同源重组,构建了乙脑病毒非复制型重组痘苗病毒疫苗株NTVA(E／L)JEV。通过：PCR和Southern blot检测证明,在非复制型痘苗病毒中有乙暗病毒prM信号序列、prM、E、NS1和NS2a基因的插入：Western blot检测证明,重组病毒可以在细胞内成功地表达prM、E和NSl蛋白,并可将prM、E和NSl蛋白分泌到细胞培养上清中;免疫荧光检测证明,E和NSl蛋白主要分布在细胞膜上。电镜下可见分泌到细胞外的病毒样颗粒。     

乙型脑炎病毒NS1蛋白激活NF-κB通路诱导神经元细胞炎性焦亡

乙型脑炎病毒（Japanese encephalitis virus,JEV）是黄病毒科,单股正链RNA病毒,JEV感染主要引起中枢神经系统炎性损伤。细胞焦亡（pyroptosis）是一种依赖于胱天蛋白酶的炎性细胞程序性死亡。非结构蛋白1(NS1)是黄病毒科类病毒与宿主相互作用的重要蛋白,在病毒的复制、致病及免疫逃逸过程中起关键作用。为了阐明NS1蛋白是否影响JEV诱导的神经元细胞炎性焦亡及其作用机制,本研究以神经元细胞SH-SY5Y为研究对象,以转染pcDNA3.1空载质粒为对照组、转染pcDNA3.1-NS1为实验组进行实验。结果表明,与转染pcDNA3.1空载质粒组相比,转染pcDNA3.1-NS1组中JEV的病毒载量、焦亡相关因子NLRP3、Caspase1、IL-1β及IL-18基因的表达量显著上升,并且与转染pcDNA3.1空载质粒组相比,转染pcDNA3.1-NS1处理组中p-P65/P65蛋白的表达量显著上调,p-IκBα/IκBα蛋白的表达量显著下调,表明NS1蛋白能激活细胞中NF-κB信号通路。随后使用NF-κB激动剂LPS及NF-κB抑制剂BAY 11-7082探...     

丙型肝炎病毒中国株非结构蛋白2～3部分基因cDNA克隆序列分析及表达

丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)是输血后和许多社区获得性非甲非乙肝炎的主要致 病因子.HCV为单股正链RNA病毒,其基因组长约9.5Kb,编码区含一个大开放读码框架, 编码3010-3033氨基酸残基的多蛋白前体,经宿主蛋白酶和病毒蛋白酶加工成具有生物 学功 能的成熟蛋白.HCV各区域的分布顺序是:C-E1-E2-p7-NS2-NS3-NS4A-NS4B-NS5A- NS5 B[1].本文我们应用RT-PCR方法从HCV患者血清中扩增编码病毒蛋白酶的非结构蛋 白(NS2-NS3)部分基因,对其核苷酸序列进行了分析,并在大肠杆菌中获得了良好表达.     

NL63冠状病毒木瓜样蛋白酶去泛素化酶活性和对宿主抗病毒天然免疫反应调节作用

引起人类呼吸道感染的冠状病毒已多达5种．冠状病毒与宿主相互作用决定了其致病性和免疫特性．冠状病毒感染后宿主会立即启动抗病毒天然免疫反应,而人类冠状病毒往往会编码特定蛋白逃逸或抑制宿主的天然免疫反应．NL63冠状病毒是一种新型人类冠状病毒,其非结构蛋白nsp3编码2个木瓜样蛋白酶(PLP)核心结构域PLP1和PLP2．前期研究发现,人类冠状病毒PLP2是一种病毒编码的去泛素化酶(DUB),但是对其DUB特性和功能还不清楚．研究发现,NL63冠状病毒PLP1和PLP2两个核心结构域中只有PLP2具有DUB活性,而且,PLP2的DUB活性对K48和K63连接的多聚泛素化修饰不表现明显特异性．同时,蛋白酶活性催化位点C1678和H1836突变后对其DUB活性有明显抑制作用,而蛋白酶活性催化位点D1849突变后对DUB活性无影响．其次,PLP2而非PLP1核心结构域能够明显抑制仙台病毒和重要信号蛋白(RIG-I、ERIS/STING/MITA)激活的干扰素表达,表明PLP2是一种冠状病毒编码的干扰素拮抗剂,而且PLP2的干扰素拮抗作用不完全依赖其蛋白酶活性．机制研究表明,PLP2能够与干扰素表达通路中的重要调节蛋白RIG-I和ERIS发生相互作用,通过对RIG-I和ERIS的去泛素化负调控宿主抗病毒天然免疫反应．此外,PLP2除利用DUB活性抑制干扰素表达外,很可能存在不依赖自身催化活性的其他组分共同抑制干扰素的产生．以上研究对阐明人类新发冠状病毒免疫和致病机理以及抗病毒药物研发具有重要参考价值．     

寨卡病毒NS2B蛋白的表达纯化及单克隆抗体制备

目的:应用大肠杆菌重组表达并纯化寨卡病毒NS2B蛋白,制备抗NS2B蛋白的单克隆抗体。方法:构建携带NS2B基因的重组原核表达质粒,采用大肠杆菌ER2566作为表达菌株,以IPTG诱导表达,通过亲和层析纯化获得NS2B目的蛋白。用纯化后的NS2B蛋白免疫BALB/c小鼠,筛选制备抗NS2B蛋白的单克隆抗体,并初步分析抗体的反应活性和特异性。结果:表达并纯化获得寨卡病毒NS2B蛋白,筛选获得可与NS2B蛋白结合并具有较好反应活性的单克隆抗体2H11,该单抗可识别寨卡病毒感染细胞后表达的NS2B蛋白。结论:筛选获得靶向寨卡病毒NS2B蛋白的单克隆抗体,可为后期深入开展寨卡病毒NS2B蛋白的功能和相关抗病毒药物研究提供支持。     

登革病毒NS3蛋白酶研究进展

登革病毒的非结构蛋白NS3是一个三功能蛋白,其N端1／3具有丝氨酸样蛋白酶活性。该蛋白酶对聚蛋白前体的切割于关重要,故该蛋白已成为研制登革类疾病治疗试剂的重要靶标。本文对NS3蛋白酶的结构,功能,辅助因子和蛋白酶抑制剂等进行了综述。     

Quantitative proteomics for identifying biomarkers for Rabies

Introduction

Rabies is a fatal acute viral disease of the central nervous system, which is a serious public health problem in Asian and African countries. Based on the clinical presentation, rabies can be classified into encephalitic (furious) or paralytic (numb) rabies. Early diagnosis of this disease is particularly important as rabies is invariably fatal if adequate post exposure prophylaxis is not administered immediately following the bite.

Methods

In this study, we carried out a quantitative proteomic analysis of the human brain tissue from cases of encephalitic and paralytic rabies along with normal human brain tissues using an 8-plex isobaric tags for relative and absolute quantification (iTRAQ) strategy.

Results and conclusion

We identified 402 proteins, of which a number of proteins were differentially expressed between encephalitic and paralytic rabies, including several novel proteins. The differentially expressed molecules included karyopherin alpha 4 (KPNA4), which was overexpressed only in paralytic rabies, calcium calmodulin dependent kinase 2 alpha (CAMK2A), which was upregulated in paralytic rabies group and glutamate ammonia ligase (GLUL), which was overexpressed in paralytic as well as encephalitic rabies. We validated two of the upregulated molecules, GLUL and CAMK2A, by dot blot assays and further validated CAMK2A by immunohistochemistry. These molecules need to be further investigated in body fluids such as cerebrospinal fluid in a larger cohort of rabies cases to determine their potential use as antemortem diagnostic biomarkers in rabies. This is the first study to systematically profile clinical subtypes of human rabies using an iTRAQ quantitative proteomics approach.     

Protocols for data generation for predictive modeling

Summary Essential to the development of useful predictive models for foods is the collection of appropriate data. Within the UK Predictive Food Microbiology Program, a series of documents have been produced to aid the standardization of data collection by a number of laboratories. Documents include a protocols form, notes on experimental design, notes on the accuracy of counts by plating, the preferred method of calculating a plate count value, preferred MPN tables and the preferred methods of recording data values. These documents have proven useful in aiding collaboration between laboratories.     

Breeding for abiotic stresses for sustainable agriculture

Using cereal crops as examples, we review the breeding for tolerance to the abiotic stresses of low nitrogen, drought, salinity and aluminium toxicity. All are already important abiotic stress factors that cause large and widespread yield reductions. Drought will increase in importance with climate change, the area of irrigated land that is salinized continues to increase, and the cost of inorganic N is set to rise. There is good potential for directly breeding for adaptation to low N while retaining an ability to respond to high N conditions. Breeding for drought and salinity tolerance have proven to be difficult, and the complex mechanisms of tolerance are reviewed. Marker-assisted selection for component traits of drought in rice and pearl millet and salinity tolerance in wheat has produced some positive results and the pyramiding of stable quantitative trait locuses controlling component traits may provide a solution. New genomic technologies promise to make progress for breeding tolerance to these two stresses through a more fundamental understanding of underlying processes and identification of the genes responsible. In wheat, there is a great potential of breeding genetic resistance for salinity and aluminium tolerance through the contributions of wild relatives.