禽偏肺病毒F蛋白介导膜融合及抑制β-干扰素机制研究

发布时间:2017-12-12 07:29

  本文关键词:禽偏肺病毒F蛋白介导膜融合及抑制β-干扰素机制研究


  更多相关文章: 禽偏肺病毒 融合蛋白 膜融合 病毒复制 β-干扰素


【摘要】:禽偏肺病毒(Avian metapneumovirus,aMPV)属于副黏病毒科肺病毒亚科肺病毒属。aMPV感染火鸡引起火鸡鼻气管炎(Turkey rhinotracheitis,TRT),感染鸡引起肿头综合征(Swollen head syndrome,SHS),aMPV感染对养禽业造成经济损失和严重威胁。aMPV入侵宿主细胞需要病毒囊膜和细胞膜融合,这一过程是由融合蛋白(Fusion,F)介导的。然而,aMPV F蛋白介导膜融合的机制尚不清楚。另外,aMPV感染造成继发感染病毒或细菌,但这种免疫抑制效应尚不清楚。本研究旨在阐述aMPV F蛋白介导膜融合机制和aMPV免疫机理。aMPV和人偏肺病毒(Human metapneumovirus,hMPV)都属于肺病毒属。对于hMPV,胰酶和低pH诱导F蛋白介导膜融合呈现毒株依赖性。本研究中发现三个亚型的aMPV(aMPV/A,aMPV/B和aMPV/C)F蛋白介导细胞融合不需要胰酶。添加胰酶可以促进aMPV/C F蛋白融合活性。通过突变F蛋白100或101位点的氨基酸,发现胰酶调节aMPV F蛋白的融合活性是由100和101位点决定。另外,低pH环境不能促进aMPV/A和aMPV/B F蛋白融合活性,但能促进aMPV/C F蛋白融合活性。突变F蛋白294位点的氨基酸,发现低pH调节aMPV F蛋白的融合活性是由残基294G决定的。剖析aMPV F蛋白介导细胞融合所需基本条件有助于理解aMPV入侵机制。aMPV F蛋白裂解不依赖外源性的胰酶,意味着内源性的蛋白酶就可以裂解aMPV F蛋白,但是宿主中的裂解酶尚未确定。我们发现跨膜丝氨酸蛋白酶(Transmembrane serine protease 12,TMPRSS12)有助于裂解aMPV/B F蛋白。过表达TMPRSS12提高aMPV/B F蛋白的裂解程度、融合活性和aMPV/B复制。干扰TMPRSS12降低aMPV/B F蛋白的裂解程度、融合活性和aMPV/B复制。另外,我们发现aMPV/B F蛋白的100和101位点被TMPRSS12识别,并证实HDS(组氨酸,天冬氨酸,丝氨酸)三联体是TMPRSS12催化核心。重要的是我们发现TMPRSS12的mRNA在aMPV的靶器官存在。以上结果说明TMPRSS12有助于裂解aMPV/B F蛋白,为aMPV的预防与治疗提供技术支持。裂解的aMPV F蛋白介导膜融合的前提是与细胞表面的受体结合,但是aMPV F蛋白受体尚不清楚。已知的aMPV/B F蛋白含有保守的RDD基序。我们假设RDD与细胞表面的整合素结合启动F蛋白介导膜融合。为验证我们的假设,首先我们证实封闭整合素的多肽降低了aMPV/B F蛋白融合活性和病毒复制。同时我们通过抗体阻断,干扰试验和过表达确定是aMPV/B F蛋白融合活性和病毒复制所需的是整合素αv和β1。其次,过表达整合素αv和β1使得aMPV/B F蛋白和aMPV能在非允许细胞系分别吸附和感染。最后突变RDD成RAE,aMPV/B F蛋白吸附能力和融合活性显著下降。以上结果说明整合素αvβ1是aMPV/B F蛋白受体,促使aMPV/B F蛋白介导膜融合和aMPV/B感染。临床观察aMPV感染引起免疫抑制,但是免疫机理尚未阐明。I型干扰素(Type I interferons,IFN-I)像β-干扰素(Interferon-β,IFN-β)是机体防御的重要组分,在抵抗病毒和细菌感染中发挥重要作用。本研究发现aMPV/B感染的鸡和DF-1细胞后,IFN-β的表达降低。我们进一步证实是aMPV/B F蛋白抑制IFN-β的产生。突变aMPV/B F蛋白的100,101,93位点发现aMPV/B F蛋白裂解水平决定aMPV/B F蛋白抑制IFN-β程度。干扰试验和多肽阻断证实aMPV/B F蛋白下调IFN-β通过Toll样受体3(Toll-like receptors 3,TLR3)和Toll样受体4(Toll-like receptors 4,TLR4)途径,干扰试验和流式分析证实aMPV/B F蛋白下调IFN-β与簇分化抗原14(Cluster of differentiation 14,CD14)有关。重要的是aMPV/B F蛋白降低脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)的免疫效应。以上结果说明aMPV/B引起鸡的免疫抑制好像是通过F蛋白与CD14结合从而降低IFN-β的产生。aMPV F蛋白介导膜融合需要经过裂解和结合受体的过程,剖析这些过程有助于了解aMPV的入侵和感染。上述研究证实,aMPV F蛋白的100,101和294位点决定胰酶和低pH调节F蛋白融合活性。我们进一步揭示aMPV/B F蛋白裂解不需要胰酶的原因是TMPRSS12可以裂解aMPV/B F蛋白。而且发现整合素αvβ1是aMPV/B F蛋白和aMPV/B感染的受体。另外,我们证实aMPV/B F蛋白裂解程度决定IFN-β表达量,同时发现CD14参与aMPV/B F蛋白下调IFN-β。本研究阐明了aMPV F蛋白介导膜融合机制和aMPV免疫抑制机理,有助于理解aMPV的发病机制。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S852.65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 金红;韩晓华;李硕敏;车海龙;;住院肺炎患儿偏肺病毒和呼吸道合胞病毒感染研究[J];微生物学杂志;2007年06期

2 周宗清;Ganapathy Kannan;;禽偏肺病毒[J];国外畜牧学(猪与禽);2007年05期

3 裴苹苹;刁有祥;孙晓艳;王蛟;欧全宾;;禽偏肺病毒乳胶凝集试验检测方法的建立与应用[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2014年02期

4 薛聪;唐熠;陈琳;崔京腾;欧全宾;孙晓艳;裴苹苹;刁有祥;;1株B亚型禽偏肺病毒的分离与鉴定[J];中国兽医学报;2014年01期

5 刘晓瑜;章晓栋;魏永伟;;偏肺病毒对副粘病毒细胞融合的新注释[J];微生物学报;2014年04期

6 王丽荣;刁有祥;唐熠;鞠小军;于春梅;;B亚型禽偏肺病毒SYBR GreenⅠ荧光定量PCR检测方法的建立及应用[J];中国兽医学报;2014年01期

7 孔晓慧,江载芳;偏肺病毒——一种新发现的呼吸道感染病原[J];中华儿科杂志;2004年06期

8 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 张琴;Wayne M.Sullender;杨锡强;赵耀;赵晓东;;中国儿童偏肺病毒的血清流行病学调查[A];中华医学会第十四次全国儿科学术会议论文汇编[C];2006年

2 张国成;向磊;;儿童偏肺病毒感染的特点和治疗[A];西北五省(区)第六届儿科学术交流大会论文汇编[C];2008年

3 刘映乐;;逆转录-环介导等温扩增技术快速检测呼吸道偏肺病毒[A];2012年湖北生物产业发展高端论坛暨湖北省生物工程学会2012年度学术交流会论文汇编[C];2012年

4 孙晓艳;刁有祥;裴苹苹;王蛟;刘鑫;;B亚型禽偏肺病毒对SPF鸡的致病性研究[A];中国畜牧兽医学会家畜传染病学分会第八届全国会员代表大会暨第十五次学术研讨会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 李梨平;病毒新成员——偏肺病毒[N];大众卫生报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 孙静;禽偏肺病毒mRNA甲基转移酶缺陷弱毒疫苗株的研究[D];浙江大学;2014年

2 ,

本文编号:1281687


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/jckxbs/1281687.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户658d6***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com