人呼吸道合胞病毒融合蛋白(F)片段原核表达、纯化和鉴定

目的克隆并表达人呼吸道合胞病毒(Human respiratory syncytial virus,HRSV)兰州株的融合蛋白(F)基因片段。方法利用PCR技术扩增HRSV兰州株的融合蛋白基因片段,克隆于原核表达载体pET-42b(+),转化大肠杆菌(Rosetta),经IPTG诱导表达,镍离子亲和层析柱纯化,SDS-PAGE和Western-blot分析重组蛋白的表达及其反应原性。结果 PCR扩增得到951 bp的DNA片段,重组质粒pET42b-F经酶切鉴定和测序分析,表明质粒构建正确。表达的重组蛋白的相对分子质量为68 710,表达的重组蛋白占总菌体蛋白的7%,纯化后蛋白纯度达80%。经Western-blot分析,重组蛋白与抗RSV的单抗呈专一性强阳性反应。结论成功构建了HRSV兰州株F基因片段原核表达载体,并在大肠杆菌Rosetta中获得了表达,表达的重组蛋白具有反应原性和特异性,为HRSV感染引起的疾病血清学诊断以及试剂盒的研发提供了材料。     

北京地区呼吸道合胞病毒分离株G蛋白基因遗传变异特性研究

为了解北京地区人呼吸道合胞病毒（human respiratory syncytial virus,HRSV）的遗传变异和分子流行病学特征,首次对北京地区2003～2004年63株HRSV分离株进行了G基因3’末端的第2个高度变异区的序列测定,并进行了基因分型和遗传变异的分析。使用不同的型特异性引物对GPA—F1和GPB-F1分别扩增A、B血清型HRSVG基因3’末端核苷酸序列,特异性扩增产物和随后的序列测定结果均显示,北京地区2003～2004年63株HRSV毒株中,96．8％（61／63）为A血清型,3．2％（2／63）为B血清型,说明北京地区在2003～2004年间存在HRSVA、B血清型共循环,但以A血清型病毒为主。分别对北京流行的A和B血清型病毒进行了基因亲缘性关系分析,结果提示,61株北京A血清型分离株全部为GA2基因型;2株B血清型分离株为GB3基因型。由此看来,GA2基因型是北京地区2003～2004年的优势流行基因型。北京61株GA2分离株之问核苷酸和氨基酸同源性分别在87．8％～100％和77．9％～100％之间;2株B血清型分离株之间核苷酸和氨基酸同源性分别为94．7％和88．1％。这说明在2003年和2004年有很多个不同的GA2基因型HRSV毒株在北京地区共循环,北京地区的HRSV流行存在着许多由不同病毒株引起的传播链。B血清型分离株Beijing04-11于G基因3’末端含有一个60个碱基的重复序列,这是HRSV多聚酶易于重复复制限定序列的一个极端的例子,有可能是HRSV逃逸免疫压力而不断进化的一种方式。该研究首次对北京地区2003年和2004年流行的HRSV进行了基因分型和遗传变异的研究,对于了解北京HRSV流行株的基因特征具有重要意义,可以为北京乃至中国疫苗株的选择提供参考依据,从而指导HRSV的免疫预防控制。     

人呼吸道合胞病毒RNA聚合酶复合体蛋白N、P的表达鉴定

本研究根据编码A亚型人呼吸道合胞病毒(HumanRespiratorySyncytialVirus,HRSV)核壳体蛋白(Nucleocapsidprotein,N)和磷蛋白(phosphoprotein,P)的基因序列,各设计一对特异性的引物,应用RT-PCR技术,从感染HRSV的HEp-2细胞中扩增获得n和p的基因片断,克隆至真核表达载体pcDNA3.1( )。获得的重组质粒通过脂质体Lipofectamine2000转染COS-7细胞,72h后再用Westernblot鉴定蛋白的表达。结果显示真核表达载体pcDNA3.1( )/N和pcDNA3.1( )/P的限制性内切酶分析结果与预期一致,基因序列分析显示没有发生无义突变,利用蛋白印记方法也检测到了N和P的特异性条带。于是我们认为成功构建了含有HRSVN和P编码基因的真核表达载体,在真核细胞内能顺利表达。为进一步开展HRSV反向遗传学等研究奠定了基础。     

Genetic variability in G2 and F2 region between biological clones of human respiratory syncytial virus with or without host immune selection pressure

Human respiratory syncytial virus (HRSV) is an important respiratory pathogens among children between zero-five years old. Host immunity and viral genetic variability are important factors that can make vaccine production difficult. In this work, differences between biological clones of HRSV were detected in clinical samples in the absence and presence of serum collected from children in the convalescent phase of the illness and from their biological mothers. Viral clones were selected by plaque assay in the absence and presence of serum and nucleotide sequences of the G2 and F2 genes of HRSV biological clones were compared. One non-synonymous mutation was found in the F gene (Ile5Asn) in one clone of an HRSV-B sample and one non-synonymous mutation was found in the G gene (Ser291Pro) in four clones of the same HRSV-B sample. Only one of these clones was obtained after treatment with the child''s serum. In addition, some synonymous mutations were determined in two clones of the HRSV-A samples. In conclusion, it is possible that minor sequences could be selected by host antibodies contributing to the HRSV evolutionary process, hampering the development of an effective vaccine, since we verify the same codon alteration in absence and presence of human sera in individual clones of BR-85 sample.     

Modeling the structure of the respiratory syncytial virus small hydrophobic protein by silent-mutation analysis of global searching molecular dynamics

Human respiratory syncytial virus (RSV) encodes a small hydrophobic (SH) protein, whose function in the life cycle of the virus is unknown. Recent channel activity measurements of the protein suggest that like other viroporins, SH may assemble into a homo-oligomeric ion channel. To further our understanding of this potentially important protein, a new strategy was implemented in order to model the transmembrane oligomeric bundle of the protein. Global searching molecular dynamic simulations of SH proteins from eight different viral strains, each at different oligomeric states, as well as different lengths of the putative transmembrane domain, were undertaken. Taken together, a total of 45 different global molecular dynamic simulations pointed to a single pentameric structure for the protein that was found in all of the different variants. The model of the structure obtained is a channel-like homopentamer whose minimal transmembrane pore diameter is 1.46 A.     

人呼吸道合胞病毒RNA聚合酶复合体蛋白N、P的表达鉴定

本研究根据编码A亚型人呼吸道合胞病毒(Human Respiratory Syncytial Virus,HRSV)核壳体蛋白(Nucleocapsid protein, N)和磷蛋白(phosphoprotein, P)的基因序列,各设计一对特异性的引物,应用RT-PCR技术,从感染HRSV的HEp-2细胞中扩增获得n和p的基因片断,克隆至真核表达载体pcDNA3.1(+).获得的重组质粒通过脂质体Lipofectamine 2000转染COS-7细胞,72 h后再用Western blot鉴定蛋白的表达.结果显示真核表达载体pcDNA3.1(+)/N和pcDNA3.1(+)/P的限制性内切酶分析结果与预期一致,基因序列分析显示没有发生无义突变,利用蛋白印记方法也检测到了N和P的特异性条带.于是我们认为成功构建了含有HRSV N和P编码基因的真核表达载体,在真核细胞内能顺利表达.为进一步开展HRSV反向遗传学等研究奠定了基础.     

人呼吸道合胞病毒感染的SPC-A1细胞相关基因 zzz171con的电子克隆与分析

采用mRNA差异显示RT-PCR方法克隆到人呼吸道合胞病毒感染的SPC-A1细胞中相关的50个表达序列标签,其中一个片段g17-1在HRSV感染的细胞中高表达。利用生物信息学的方法对g17-1进行分析鉴定,推测是一个新基因。利用电子克隆,得到一全长2101bp的cDNA,对其ORF、启动子、电子表达谱、染色体定位以及所编码的蛋白进行分析,结果表明,该cDNA含有1个ORF,与人类假定蛋白XP_097121同源性达90%,定位于人17号染色体,在肿瘤细胞、腺癌细胞、扁桃体初级B细胞中表达,其编码的蛋白预测定位于细胞核内,推测其与细胞抗病毒感染有一定的关系。     

一株引起严重急性呼吸道感染病例的A亚型人呼吸道合胞病毒全基因组基因特征分析

人呼吸道合胞病毒(Human respiratory syncytial virus,HRSV)是导致儿童急性呼吸道感染的最重要的呼吸道病毒之一。根据对单克隆抗体的反应,HRSV分为A、B两个亚型。为探讨严重急性呼吸道感染(Severe acute respi-ratory infection,SARI)病例中HRSV全基因组基因特征,本研究对2017年河南省漯河市住院SARI病例中检测到的1株HRSV A亚型病毒通过Sanger测序方法对其全基因组序列进行了测定和分析。通过Sequencher 5.4.5、MEGA 5.05、BioEdit 7.0.5等生物信息学软件进行序列拼接和比对,进行了基因亲缘性关系分析、氨基酸变异和糖基化位点分析。基于HRSV全基因组序列和11个单个蛋白基因序列构建的亲缘性关系分析结果提示本研究中检测到的这株HRSVA病毒(RSVAs/Luohe.Henan/CHN/42.17)属于ON1基因型,该型是我国近年流行的优势基因型。该病毒全基因组序列与35条全球代表株的核苷酸和氨基酸同源性分别为92.69%～99.82%和93.63%～99.67%;G蛋白编码区氨基酸变异最高,而F蛋白相对保守。糖基化位点分析发现,该病毒的F蛋白有6个N-糖基化位点,未发现O-糖基化位点,此结果与原型株long株相同;G蛋白N-糖基化位点有6个,O-糖基化位点为82个,而原型株long株有11个N-糖基化位点,15个O-糖基化位点。本研究对2017年河南省漯河市SARI病例中一株HRSVA病毒全基因组序列进行了测定,与世界其他地区报道的HRSVA亚型病毒全基因组序列进行了对比分析,揭示了SARI病例中我国HRSV优势流行ON1基因型病毒全基因组的核苷酸和氨基酸变异特征,以及G蛋白和F蛋白编码区糖基化情况,丰富了我国HRSV基因数据库,也为HRSV的核酸检测方法的建立、疫苗研发和预防性单克隆抗体的评价提供了核苷酸和氨基酸的基础数据。