小反刍兽疫病毒通过miR-3靶向IRAK1抑制Ⅰ型干扰素反应
发布时间：2021-11-12 15:32
小反刍兽疫（Peste des Petits Ruminants,PPR）是由小反刍兽疫病毒（Peste des Petits Ruminants virus,PPRV）引起山羊、绵羊等小反刍动物的一种急性、烈性和高度接触性传染病。PPRV具有较强的淋巴细胞嗜性,感染宿主后造成机体免疫抑制是PPRV的主要致病特征。白介素1受体相关激酶1（interleukin-1 receptor-associated kinase1,IRAK1）是TLR信号通路及干扰素信号通路中的关键分子,参与机体抗病毒反应。Micro RNA是一类仅有1825个核苷酸的单链小分子RNA,在宿主抗病毒反应中发挥重要的调控作用。目前,PPRV感染引起机体免疫抑制过程中miRNA起何作用尚不清楚。本研究中,利用PPRV感染山羊外周血单个核细胞（PBMCs）后,根据miRNA高通量测序结果,从中筛选出与Ⅰ型干扰素通路密切相关的miR-3,进一步探究miR-3在PPRV感染引起机体免疫抑制中的作用及其机制,本研究内容和结果如下:1.检测PPRV不同感染剂量（MOI=0.1、1、10）和不同感染时间对山...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小反刍兽疫病毒基因组(Muniretal.2012)
西北农林科技大学硕士学位论文6负调控子(Zhangetal.2015;Heetal.2004)。迄今，人类已经确定了28000多种前体miRNA和38000多种成熟的miRNA序列，这些序列可调节超过三分之二的编码功能蛋白的基因(非成瑞等2018)。在过去的十年中，研究表明：miRNA可以参与广泛的生物学过程，包括分化、免疫反应、增殖、血管生成、生长、代谢和细胞凋亡等(Fathullahzadehetal.2016;Mirzaeietal.2017;Mirzaeietal.2016;Mohammadietal.2016)。1.3.1microRNA的生物合成及作用机理成熟miRNA的形成的生物过程如下：首先，miRNA由RNA聚合酶II从蛋白质编码/非编码基因的内含子或作为细胞核中的独立基因进行转录，以产生具有一个或多个发夹结构的miRNA初始分子（Pri-miRNA）(Daugaardetal.2017)。随后，这些Pri-miRNA经过加帽、聚腺苷酸化后，在细胞核中被RNA聚合酶Ⅲ（Drosha）和迪乔治综合征关键区域基因8（DCGR8）组成的复合体切割，以产生具有茎环结构的miRNA前体（pre-miRNA）(Gregoryetal.2004)。最终，pre-miRNA在核输出蛋白Exportin-5的作用下转运到细胞质中，在这里被RNA聚合酶Ⅲ（Dicer）识别且进一步加工为长度约18~25个核苷酸的双链miRNA分子(Parketal.2011)。解离的双链体产生成熟的单链miRNA分子并入Argonaute蛋白质，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC）以调节基因表达，“乘客”miRNA链通常被降解(Bartel2009;赵爽等2009)。RISC复合体与靶标mRNA的3"UTR通过完全或不完全碱基配对调节基因表达，从而诱导靶标mRNA降解或抑制翻译。主要的生物过程如图1-2所示。图1-2microRNA的形成及作用功能(Momen-Heravietal.2018)Figure1-2microRNAbiogenesisandfunction
第三章miR-3调控IFN-α表达的作用机制29图3-6PPRV感染激活miR-3及其在调节IFN-α.中的作用机制Figure3-6.theactivationofmiR-3expressionuponPPRVinfectionandtheroleofmiR-3intheregulationoftheantiviralactivityofIFN-α.3.4讨论宿主先天性免疫反应是针对病毒免疫防御的重要防线，它能够对病毒复制起到抑制作用。许多病毒已经进化出多种方式逃避宿主的先天免疫和特异性免疫反应。例如：HCV通过多种方式影响病毒与宿主相互作用以逃避宿主免疫反应，这种相互作用会破坏细胞内信号传导途径并削弱宿主细胞IFN的抗病毒作用(Dattaetal.2011;Mukherjeeetal.2015;Yangetal.2014)。miRNA能够靶向多种基因mRNA以调节基因表达，单个miRNA可以直接或间接地调节多个基因的表达水平(Selbachetal.2008)。研究已证实多种miRNA可以通过靶向Ⅰ型IFN通路的关键分子，拮抗宿主抗病毒反应。在本章研究，我们证明了宿主细胞miR-3通过直接靶向IRAK1（Ⅰ型IFN信号传导的关键分子）抑制IFN-α的产生并且显著促进PPRV复制水平。先前已有研究表明：多种病毒通过拮抗IRAK1以促进其感染，例如：HCV感染诱导的miR-21通过靶向MyD88和IRAK1负调控Ⅰ型IFN产生，从而实现免疫逃逸(Chenetal.2013)；PRRSVnsp11与IRAK1共定位于细胞质中，沉默IRAK1基因表达可抑制IFN-β产生从而促进PRRSV复制，过表达IRAK1蛋白则可抑制PRRSV复制(靳换，2017)；PEDV感染猪小肠上皮细胞下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于microRNA的抗病毒研究进展[J]. 非成瑞,李卫东. 国际病毒学杂志. 2018 (06)
[2]Hepatitis C virus core protein-induced miR-93-5p upregulation inhibits interferon signaling pathway by targeting IFNAR1[J]. Chang-Long He,Ming Liu,Zhao-Xia Tan,Ya-Jun Hu,Qiao-Yue Zhang,Xue-Mei Kuang,Wei-Long Kong,Qing Mao. World Journal of Gastroenterology. 2018(02)
[3]干扰素刺激基因的抗病毒机制[J]. 白思宇,杨倩,仇华吉. 微生物学报. 2018(03)
[4]小反刍兽疫的研究进展[J]. 周宇骏,孙志良. 湖南畜牧兽医. 2015(02)
[5]麻疹病毒受体与病毒侵入[J]. 逯光文,高福,严景华. 生物工程学报. 2013(01)
[6]中国西藏小反刍兽疫病毒China/Tib/Gei/07-30磷蛋白基因的分子特征及其编码蛋白特性分析[J]. 包静月,赵文姬,李林,王志亮,吴国珍,吴晓东,刘春菊,王清华,王君玮,刘雨田,李金明,王英丽. 病毒学报. 2011(01)
[7]MicroRNA作用机制研究的新进展[J]. 赵爽,刘默芳. 中国科学（C辑:生命科学）. 2009(01)
[8]小反刍兽疫的流行趋势与防控[J]. 蒋梅,杨仕标,张念祖. 动物医学进展. 2007(S1)
博士论文
[1]PEDV感染的猪小肠上皮细胞miRNA组学分析和miR-221-5p与miR-615对病毒复制的影响及机制[D]. 郑红青.西北农林科技大学 2019
[2]gga-miR-130b与gga-miR-454靶向作用于IBDV基因组和细胞SOCS5&6抑制病毒复制[D]. 付梦姣.中国农业大学 2018
[3]宿主细胞对小反刍兽疫病毒天然免疫应答机制的研究[D]. 马晓霞.中国农业科学院 2018
[4]PRRSV nsp2、nsp10、nsp11与宿主细胞蛋白DDX18、IRAK1的相互作用及其影响病毒复制的分子机制[D]. 靳换.中国农业大学 2017
[5]小反刍兽疫病毒血凝素蛋白与宿主受体相互作用的研究[D]. 陈蕾.中国农业科学院 2014
硕士论文
[1]小反刍兽疫病毒H蛋白对病毒增殖的影响[D]. 赵玲娜.中国农业科学院 2016
[2]小反刍兽疫病毒H蛋白的表达及其B细胞线性表位筛选[D]. 高位相.安徽农业大学 2015
[3]小反刍兽疫病毒F蛋白与H蛋白相互作用及F蛋白免疫原性研究[D]. 杨香芳.甘肃农业大学 2013
本文编号：3491198
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小反刍兽疫病毒基因组(Muniretal.2012)
西北农林科技大学硕士学位论文6负调控子(Zhangetal.2015;Heetal.2004)。迄今，人类已经确定了28000多种前体miRNA和38000多种成熟的miRNA序列，这些序列可调节超过三分之二的编码功能蛋白的基因(非成瑞等2018)。在过去的十年中，研究表明：miRNA可以参与广泛的生物学过程，包括分化、免疫反应、增殖、血管生成、生长、代谢和细胞凋亡等(Fathullahzadehetal.2016;Mirzaeietal.2017;Mirzaeietal.2016;Mohammadietal.2016)。1.3.1microRNA的生物合成及作用机理成熟miRNA的形成的生物过程如下：首先，miRNA由RNA聚合酶II从蛋白质编码/非编码基因的内含子或作为细胞核中的独立基因进行转录，以产生具有一个或多个发夹结构的miRNA初始分子（Pri-miRNA）(Daugaardetal.2017)。随后，这些Pri-miRNA经过加帽、聚腺苷酸化后，在细胞核中被RNA聚合酶Ⅲ（Drosha）和迪乔治综合征关键区域基因8（DCGR8）组成的复合体切割，以产生具有茎环结构的miRNA前体（pre-miRNA）(Gregoryetal.2004)。最终，pre-miRNA在核输出蛋白Exportin-5的作用下转运到细胞质中，在这里被RNA聚合酶Ⅲ（Dicer）识别且进一步加工为长度约18~25个核苷酸的双链miRNA分子(Parketal.2011)。解离的双链体产生成熟的单链miRNA分子并入Argonaute蛋白质，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC）以调节基因表达，“乘客”miRNA链通常被降解(Bartel2009;赵爽等2009)。RISC复合体与靶标mRNA的3"UTR通过完全或不完全碱基配对调节基因表达，从而诱导靶标mRNA降解或抑制翻译。主要的生物过程如图1-2所示。图1-2microRNA的形成及作用功能(Momen-Heravietal.2018)Figure1-2microRNAbiogenesisandfunction
第三章miR-3调控IFN-α表达的作用机制29图3-6PPRV感染激活miR-3及其在调节IFN-α.中的作用机制Figure3-6.theactivationofmiR-3expressionuponPPRVinfectionandtheroleofmiR-3intheregulationoftheantiviralactivityofIFN-α.3.4讨论宿主先天性免疫反应是针对病毒免疫防御的重要防线，它能够对病毒复制起到抑制作用。许多病毒已经进化出多种方式逃避宿主的先天免疫和特异性免疫反应。例如：HCV通过多种方式影响病毒与宿主相互作用以逃避宿主免疫反应，这种相互作用会破坏细胞内信号传导途径并削弱宿主细胞IFN的抗病毒作用(Dattaetal.2011;Mukherjeeetal.2015;Yangetal.2014)。miRNA能够靶向多种基因mRNA以调节基因表达，单个miRNA可以直接或间接地调节多个基因的表达水平(Selbachetal.2008)。研究已证实多种miRNA可以通过靶向Ⅰ型IFN通路的关键分子，拮抗宿主抗病毒反应。在本章研究，我们证明了宿主细胞miR-3通过直接靶向IRAK1（Ⅰ型IFN信号传导的关键分子）抑制IFN-α的产生并且显著促进PPRV复制水平。先前已有研究表明：多种病毒通过拮抗IRAK1以促进其感染，例如：HCV感染诱导的miR-21通过靶向MyD88和IRAK1负调控Ⅰ型IFN产生，从而实现免疫逃逸(Chenetal.2013)；PRRSVnsp11与IRAK1共定位于细胞质中，沉默IRAK1基因表达可抑制IFN-β产生从而促进PRRSV复制，过表达IRAK1蛋白则可抑制PRRSV复制(靳换，2017)；PEDV感染猪小肠上皮细胞下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于microRNA的抗病毒研究进展[J]. 非成瑞,李卫东. 国际病毒学杂志. 2018 (06)
[2]Hepatitis C virus core protein-induced miR-93-5p upregulation inhibits interferon signaling pathway by targeting IFNAR1[J]. Chang-Long He,Ming Liu,Zhao-Xia Tan,Ya-Jun Hu,Qiao-Yue Zhang,Xue-Mei Kuang,Wei-Long Kong,Qing Mao. World Journal of Gastroenterology. 2018(02)
[3]干扰素刺激基因的抗病毒机制[J]. 白思宇,杨倩,仇华吉. 微生物学报. 2018(03)
[4]小反刍兽疫的研究进展[J]. 周宇骏,孙志良. 湖南畜牧兽医. 2015(02)
[5]麻疹病毒受体与病毒侵入[J]. 逯光文,高福,严景华. 生物工程学报. 2013(01)
[6]中国西藏小反刍兽疫病毒China/Tib/Gei/07-30磷蛋白基因的分子特征及其编码蛋白特性分析[J]. 包静月,赵文姬,李林,王志亮,吴国珍,吴晓东,刘春菊,王清华,王君玮,刘雨田,李金明,王英丽. 病毒学报. 2011(01)
[7]MicroRNA作用机制研究的新进展[J]. 赵爽,刘默芳. 中国科学（C辑:生命科学）. 2009(01)
[8]小反刍兽疫的流行趋势与防控[J]. 蒋梅,杨仕标,张念祖. 动物医学进展. 2007(S1)
博士论文
[1]PEDV感染的猪小肠上皮细胞miRNA组学分析和miR-221-5p与miR-615对病毒复制的影响及机制[D]. 郑红青.西北农林科技大学 2019
[2]gga-miR-130b与gga-miR-454靶向作用于IBDV基因组和细胞SOCS5&6抑制病毒复制[D]. 付梦姣.中国农业大学 2018
[3]宿主细胞对小反刍兽疫病毒天然免疫应答机制的研究[D]. 马晓霞.中国农业科学院 2018
[4]PRRSV nsp2、nsp10、nsp11与宿主细胞蛋白DDX18、IRAK1的相互作用及其影响病毒复制的分子机制[D]. 靳换.中国农业大学 2017
[5]小反刍兽疫病毒血凝素蛋白与宿主受体相互作用的研究[D]. 陈蕾.中国农业科学院 2014
硕士论文
[1]小反刍兽疫病毒H蛋白对病毒增殖的影响[D]. 赵玲娜.中国农业科学院 2016
[2]小反刍兽疫病毒H蛋白的表达及其B细胞线性表位筛选[D]. 高位相.安徽农业大学 2015
[3]小反刍兽疫病毒F蛋白与H蛋白相互作用及F蛋白免疫原性研究[D]. 杨香芳.甘肃农业大学 2013
本文编号：3491198
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3491198.html
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