狂犬病病毒基质蛋白诱导细胞凋亡、病毒粒子出芽和微管解聚的功能研究

发布时间：2017-12-15 13:25

  本文关键词：狂犬病病毒基质蛋白诱导细胞凋亡、病毒粒子出芽和微管解聚的功能研究

  更多相关文章： 狂犬病病毒 M蛋白 线粒体 细胞凋亡 微丝 微管

【摘要】：狂犬病病毒(rabies virus,RABV)是弹状病毒科狂犬病毒属成员,是当今世界人和动物狂犬病的致病原,具有高度嗜神经性和致死性。在RABV感染病例的脑组织中常出现神经细胞变性及细胞骨架发生改变,但目前该病毒的致病机制仍远不明了。本研究利用RABV体外感染模型,研究了病毒基质蛋白(M)与线粒体凋亡通路之间的关系、M蛋白介导子代病毒粒子出芽过程中与细胞微丝骨架之间的关系以及RABV感染对微管骨架的影响,旨在为深入研究RABV的致病机制和寻找潜在药物治疗靶点奠定基础。细胞凋亡作为机体重要的防御机制之一,在机体清除体内病毒的过程中发挥重要作用。在病毒与宿主相互抗争的过程中,病毒进化出一系列策略调控宿主细胞凋亡。一些病毒在感染早期能够抑制凋亡,进而促进病毒的感染和复制;而一些病毒在感染晚期利用凋亡,促进病毒扩散和传播。本研究以狂犬病病毒高致病力毒株CVS感染鼠成神经瘤细胞N2a为模型,解析了 RABV感染诱导细胞凋亡的通路。Caspase酶活性检测结合共聚焦实验结果表明,RABV感染激活caspase-9并导致线粒体内的促凋亡蛋白cyto c和AIF分别移位进入细胞质和细胞核。由此说明RABV感染激活依赖和非依赖caspase的线粒体凋亡通路,诱导细胞凋亡。构建病毒蛋白的真核表达质粒转染细胞后发现,单独表达病毒M蛋白导致线粒膜电势下降以及caspase-9和-3的酶活性显著升高,与RABV感染的结果相似。共聚焦实验发现,在RABV感染的细胞中或单独表达M蛋白的细胞中,部分M蛋白与线粒体呈共定位关系。构建M蛋白的截短突变体并结合共聚焦和TUNEL实验发现,M蛋白的67aa～79aa所形成的的α-螺旋结构负责M蛋白的线粒体定位和诱导细胞凋亡,由此表明病毒M蛋白直接作用于线粒体,消耗线粒体膜电势,激活线粒体凋亡通路。M蛋白除了作用于线粒体外,本研究利用共聚焦显微镜还观察了M蛋白在细胞膜处介导子代病毒粒子出芽的动态过程。M蛋白在感染4h分布在细胞膜内侧,在感染8 h于细胞膜处出现明显的聚集,在感染12 h于细胞膜处形成囊泡突向细胞外,而在16 h囊泡脱离细胞膜,释放到胞外,说明M蛋白已完成介导子代病毒粒子的出芽和释放。进一步对RABV感染的细胞图像进行细节放大后可见M蛋白在细胞膜处形成的出芽囊泡与微丝呈现明显共定位。药物处理破坏微丝骨架导致M蛋白形成的出芽囊泡在细胞膜内侧大量滞留且细胞培养上清中的病毒滴度显著下降,由此证实M蛋白在细胞膜处介导子代病毒粒子的出芽依赖于微丝骨架。此外,我们通过共聚焦实验还发现RABV感染诱导微管解聚且病毒M蛋白形成丝状结构。有趣的是,凡是在M蛋白形成丝状结构的细胞中,微管骨架都发生解聚。药物处理微管骨架发现,解聚微管促进病毒的转录和复制,而稳定微管却抑制病毒的转录和复制并抑制M蛋白丝状结构的形成。WB实验发现RABV感染上调去乙酰化酶HDAC6的表达水平,导致微管乙酰化修饰水平下调。药物抑制HDAC6的去乙酰化酶活性显著抑制病毒的转录和复制。此外,单独表达病毒M蛋白显著诱导微管解聚。这些结果说明,RABV感染诱导微管解聚,促进病毒的转录和复制;病毒M蛋白丝状结构的形成与诱导微管解聚具有相关性。上述结果表明,病毒M蛋白具有多功能性,一方面作用于线粒体,激活线粒体凋亡通路,诱导细胞凋亡,另一方面在细胞膜处利用宿主的微丝骨架促进子代病毒粒子的出芽。此外,病毒M蛋白与诱导微管解聚密切相关。
【学位授予单位】：浙江大学
【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10条

1 龙中奇;细胞凋亡的研究现状[J];达县师范高等专科学校学报;2000年02期

2 任智;细胞凋亡的研究现状[J];四川师范学院学报(自然科学版);2000年04期

3 罗琦,王建华,王远亮,潘君;金属离子在细胞凋亡中的调控作用[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年08期

4 方晓阳,盛伟;细胞凋亡的概念来源及其研究进展[J];生命的化学;2003年02期

5 田辉凯,姚小皓,李学军;非细胞体系在细胞凋亡中的应用[J];生命的化学;2003年02期

6 叶玲玲,陈昭烈;动物细胞大规模培养过程中细胞凋亡的检测与控制[J];中国生物工程杂志;2003年08期

7 龙泉,邢婉丽;Jurkat细胞凋亡的实时电旋转芯片检测[J];生物物理学报;2005年01期

8 杨竹林,伍汉文;细胞凋亡调控因素有关基因的研究[J];国外医学(生理、病理科学与临床分册);1997年02期

9 刘恩梅,杨锡强;细胞凋亡及其影响因素[J];重庆医学;1998年01期

10 金梅林,陈焕春;细胞凋亡及基因调控在兽医病毒学领域研究动态[J];动物医学进展;2000年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈颖丽;李前忠;;不同亚细胞位置的细胞凋亡蛋白质的结构特性分析[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年

2 孙英丽;赵允;朱山;翟中和;;植物细胞凋亡及其机理的研究[A];中国细胞生物学学会第七次会议论文摘要汇编[C];1999年

3 刘二龙;袁慧;;锌与细胞凋亡[A];2003全国家畜内科学学术研讨会论文专辑[C];2003年

4 邱洁;高海青;;锌在细胞凋亡中的作用研究进展[A];山东省微量元素科学研究会第三届学术研讨会论文汇编[C];2006年

5 俞雅萍;;细胞凋亡的机制及途径和影响因素[A];华东六省一市生物化学与分子生物学学会2006年学术交流会论文集[C];2006年

6 于青;袁伟杰;姚建;;晚期糖基化终末产物引起足细胞凋亡的机制[A];2007年浙沪两地肾脏病学术年会资料汇编[C];2007年

7 季宇彬;尹立;汲晨锋;;调控细胞凋亡的线粒体因素[A];肿瘤病因学研究与中西医结合肿瘤综合诊疗交流研讨会论文集[C];2009年

8 吴经纬;汤长发;;运动中细胞凋亡的线粒体变化特征[A];湖南省生理科学会2006年度学术年会论文摘要汇编[C];2007年

9 蒲小平;李长龄;屠鹏飞;宋志宏;;中药肉丛蓉成分抗神经细胞凋亡的实验研究[A];第七届全国生化药理学术讨论会论文摘要集[C];2000年

10 江键;宋诚荣;崔黎丽;方影;王小平;;静电场对细胞凋亡作用的初步探讨[A];中国物理学会第九届静电学术年会论文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 商东;“细胞凋亡”与临床医学[N];中国医药报;2001年

2 张志军;细胞凋亡与中医药[N];中国医药报;2002年

3 ;“细胞凋亡疗法”正逐步成为治疗癌症的新途径[N];中国高新技术产业导报;2002年

4 记者张建松;治疗癌症新途径：细胞凋亡疗法[N];科技日报;2002年

5 李明辉;“细胞凋亡”治癌症[N];医药导报;2002年

6 洪敏;细胞凋亡研究引人关注[N];中国医药报;2008年

7 陶春祥;细胞凋亡对心脏疾病的影响[N];中国医药报;2003年

8 本报实习记者 梁媛媛;薛定：发现癌症“开关”[N];北京科技报;2010年

9 高书明;诱导癌细胞凋亡[N];中国医药报;2004年

10 勇汇;中药诱导癌细胞凋亡研究进展[N];中国医药报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 昝洁;狂犬病病毒基质蛋白诱导细胞凋亡、病毒粒子出芽和微管解聚的功能研究[D];浙江大学;2016年

2 杨利;系列多氮类化合物的抗肿瘤活性研究[D];武汉大学;2012年

3 张浩;从分子、细胞和动物水平研究铅诱发氧化损伤及细胞凋亡的效应与机理[D];山东大学;2015年

4 何欣怡;家蚕微孢子虫（Nosema bombycis）抑制家蚕BmN细胞凋亡的功能研究[D];浙江大学;2015年

5 冯全服;从线粒体途径研究川芎嗪诱导HepG2细胞凋亡效应机制[D];南京中医药大学;2015年

6 张晓倩;高糖诱导Bim蛋白高表达而促肾近曲小管上皮细胞凋亡的机制探讨[D];山东大学;2015年

7 孙健玮;PTEN基因负调控Raf1磷酸化的作用及其对PC3细胞凋亡的影响[D];昆明医科大学;2014年

8 徐林艳;肿瘤细胞凋亡过程中TNFRSF10B和CFLAR调控机制研究[D];山东大学;2015年

9 樊庆端;生物调控网络的建模与动力学行为研究[D];上海大学;2015年

10 王德选;WNK_3对钠氯协调转运子的调节及在胚肾细胞凋亡中的保护作用[D];南方医科大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 曹璐璐;2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)对人胚肾细胞(HEK293)的毒理效应及作用机制研究[D];中国科学院烟台海岸带研究所;2015年

2 张薇;蒜头果蛋白诱导HepG-2细胞凋亡的研究[D];云南民族大学;2015年

3 唐建国;视黄醇X受体出核抑制对神经元细胞凋亡的影响[D];福建医科大学;2015年

4 安璐;3-氯-1,2-丙二醇细胞毒性及其诱导HEK293细胞凋亡途径探究[D];江南大学;2015年

5 杨翔;Procaspase-8的异常表达抑制TRAIL诱导肿瘤细胞凋亡[D];昆明理工大学;2015年

6 张昌明;I3C通过调控p53泛素化对喉癌Hep-2细胞凋亡的影响[D];延边大学;2015年

7 彭涵;共轭亚油酸对仔猪脂肪细胞凋亡的影响[D];西南大学;2015年

8 李立辉;ΔFosB通过MMP-9调控山羊乳腺上皮细胞凋亡的分子机制[D];西北农林科技大学;2015年

9 杨鑫铖;Hedgehog信号通路在大鼠急性胰腺炎腺泡细胞凋亡中的作用[D];河北医科大学;2015年

10 贾琼琼;MicroRNA-214对H_2O_2损伤L6骨骼肌成肌细胞增殖和凋亡的影响[D];河北医科大学;2015年

，

本文编号：1292126