H7N9禽流感病毒发生哺乳动物适应性突变PB2蛋白E627K的分子机制
发布时间：2021-08-10 12:13
2013年初,我国首次发生H7N9禽流感病毒（AIV）跨越种间屏障感染人事件。遗传演化分析结果表明H7N9流感病毒为三源重组病毒,其六个内部基因均来源于H9N2禽流感病毒。截止目前,已发生五波人感染H7N9疫情,共造成1568人感染,死亡率约39%。2017年出现了HA蛋白裂解位点含有多个碱性氨基酸的高致病性H7N9流感病毒,不仅严重危害养殖业健康发展,而且对人类公共卫生安全构成重大威胁。禽流感病毒跨越种间屏障感染人后需要获得哺乳动物适应性突变才可以在人体内有效复制及传播,其中PB2蛋白E627K突变在禽流感病毒适应哺乳动物过程中发挥重要作用。H7N9流感病毒感染人病例中70%以上获得了PB2蛋白E627K突变。为了深入研究H7N9流感病毒感染人后获得PB2蛋白E627K突变的分子机制,本研究中我们在H7N9禽流感病毒背景下构建了一系列重组及突变病毒,并在小鼠体内检测其获得哺乳动物适应性突变的能力。我们的研究结果表明,H7N9禽流感病毒的PA基因是决定其在小鼠体内复制过程中是否发生PB2蛋白E627K突变的关键基因,进一步研究发现H7N9禽流感病毒PA蛋白所导致的病毒在哺乳动物细胞上的...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３流感病毒复制调控特异的病毒及宿主因子（图片来自Ｊａｓｏｎ?Ｓ．?Ｌｏｎｇ?（；／？／．?Ｎａｔｕｒｅ?Ｒｅｖｉｅｗｓ?Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，??２０１９）??ＦＩＧ??
我们在ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）背景下构建８株单基因替换重组病毒，每个重组病毒包含一??个来源于ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）的基因。将获救的重组病毒经鼻腔接种小鼠，于感染后第五天取小鼠肺??脏。首先我们检测了所构建的单基因替换重组病毒在小鼠体内复制能力。结果如图３．１Ａ所示，??重组病毒在小鼠体内表现出不同的复制能力：含有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒ＰＢＩ基因的重组病毒在小??鼠肺脏中的复制滴度到比亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）更高；含有ＣＫ７５（Ｈ９Ｎ２）病毒的ＰＢ２、ＰＡ、??ＨＡ、ＮＡ或Ｍ的重组病毒复制滴度较亲本毒株降低；而含有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒ＮＰ或ＮＳ基因??的重组病毒在小鼠体内复制能力较差，在感染后第５天小鼠肺脏中未检测到病毒。然后，我们??从感染小鼠肺脏组织研磨液提取病毒ＲＮＡ，?ＲＴ－ＰＣＲ扩增测定重组病毒的ＰＢ２基因序列。测序??结果表明：含有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒的ＰＢ２基因、ＨＡ基因、ＮＡ基因或Ｍ基因的重组病毒在感??染小鼠第５天其ＰＢ２基因获得了?Ｅ６２７Ｋ突变，与亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）—致（图３．１Ｂ），含??有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒ＰＢ１基因的重组病毒在感染后第５天获得了?ＰＢ２Ｄ７０１Ｎ突变。然而，携带??有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）?ＰＡ基因的重组病毒在小鼠体内复制过程中其ＰＢ２基因保持稳定
因此我们进行了?Ｍｉｎｉ?ｇｅｎｏｍｅ分析，以确定由ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）、ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）和两个ＰＡ单基因??替换病毒（ＰＧ／Ｓ１４２１－ＣＫ５ＰＡ、ＣＫ／５－Ｓ１４２１ＰＡ）所具有的四种ＲＮＰ组合在禽ＤＦ－１细胞上的聚合酶??活性。结果如图３．２所示，亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）（即７ＰＢ２７ＰＢ１７ＰＡ７Ｗ）的聚合酶活性高于ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）??（即９ＰＢ２９Ｐ３１９ＰＡ９ＮＰ）（源于Ｈ７Ｎ９病毒的基因片段标记为“７”，源于亲本Ｈ９Ｎ２病毒的基因片段标记??为“９Ｍ），这也部分解释了?Ｈ７Ｎ９流感病竭在家禽中的广泛流行。在禽ＤＦ－１细胞中，ＰＧ／Ｓ１４２１－ＣＫ５ＰＡ??（７ｐｂ２７ｐｂｉ９ｐａ７ｎｉ＞）与亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１?（７ｐＢ２７ｐｂ丨７ｒ．＼７ｎｐ）相比，其聚合酶活性显著降低，而ＣＫ／５－Ｓ１４２丨ＰＡ??（９ｐｂ２９ｐｂｉ７ｐａ９ｎｐ）与亲本毒株ＣＫ／５?（９ＰＢ２９ｐｂｉ９ｉ＞ａ９Ｎｐ）相比，其聚合酶活性略有提高。这些数据表明，??ＰＧ／ＳＩ４２ＵＨ７Ｎ９）病沿的ＰＡ祛闵在禽类细胞中是Ｈ７Ｎ９流感病毒保持高聚合酶活性的重要原因。??１５〇ｉ?Ｐ＜０－０００１?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Vaccination of poultry successfully eliminated human infection with H7N9 virus in China[J]. Xianying Zeng,Guobin Tian,Jianzhong Shi,Guohua Deng,Chengjun Li,Hualan Chen. Science China（Life Sciences）. 2018(12)
本文编号：3334041
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３流感病毒复制调控特异的病毒及宿主因子（图片来自Ｊａｓｏｎ?Ｓ．?Ｌｏｎｇ?（；／？／．?Ｎａｔｕｒｅ?Ｒｅｖｉｅｗｓ?Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，??２０１９）??ＦＩＧ??
我们在ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）背景下构建８株单基因替换重组病毒，每个重组病毒包含一??个来源于ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）的基因。将获救的重组病毒经鼻腔接种小鼠，于感染后第五天取小鼠肺??脏。首先我们检测了所构建的单基因替换重组病毒在小鼠体内复制能力。结果如图３．１Ａ所示，??重组病毒在小鼠体内表现出不同的复制能力：含有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒ＰＢＩ基因的重组病毒在小??鼠肺脏中的复制滴度到比亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）更高；含有ＣＫ７５（Ｈ９Ｎ２）病毒的ＰＢ２、ＰＡ、??ＨＡ、ＮＡ或Ｍ的重组病毒复制滴度较亲本毒株降低；而含有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒ＮＰ或ＮＳ基因??的重组病毒在小鼠体内复制能力较差，在感染后第５天小鼠肺脏中未检测到病毒。然后，我们??从感染小鼠肺脏组织研磨液提取病毒ＲＮＡ，?ＲＴ－ＰＣＲ扩增测定重组病毒的ＰＢ２基因序列。测序??结果表明：含有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒的ＰＢ２基因、ＨＡ基因、ＮＡ基因或Ｍ基因的重组病毒在感??染小鼠第５天其ＰＢ２基因获得了?Ｅ６２７Ｋ突变，与亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）—致（图３．１Ｂ），含??有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）病毒ＰＢ１基因的重组病毒在感染后第５天获得了?ＰＢ２Ｄ７０１Ｎ突变。然而，携带??有ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）?ＰＡ基因的重组病毒在小鼠体内复制过程中其ＰＢ２基因保持稳定
因此我们进行了?Ｍｉｎｉ?ｇｅｎｏｍｅ分析，以确定由ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）、ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）和两个ＰＡ单基因??替换病毒（ＰＧ／Ｓ１４２１－ＣＫ５ＰＡ、ＣＫ／５－Ｓ１４２１ＰＡ）所具有的四种ＲＮＰ组合在禽ＤＦ－１细胞上的聚合酶??活性。结果如图３．２所示，亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１（Ｈ７Ｎ９）（即７ＰＢ２７ＰＢ１７ＰＡ７Ｗ）的聚合酶活性高于ＣＫ／５（Ｈ９Ｎ２）??（即９ＰＢ２９Ｐ３１９ＰＡ９ＮＰ）（源于Ｈ７Ｎ９病毒的基因片段标记为“７”，源于亲本Ｈ９Ｎ２病毒的基因片段标记??为“９Ｍ），这也部分解释了?Ｈ７Ｎ９流感病竭在家禽中的广泛流行。在禽ＤＦ－１细胞中，ＰＧ／Ｓ１４２１－ＣＫ５ＰＡ??（７ｐｂ２７ｐｂｉ９ｐａ７ｎｉ＞）与亲本毒株ＰＧ／Ｓ１４２１?（７ｐＢ２７ｐｂ丨７ｒ．＼７ｎｐ）相比，其聚合酶活性显著降低，而ＣＫ／５－Ｓ１４２丨ＰＡ??（９ｐｂ２９ｐｂｉ７ｐａ９ｎｐ）与亲本毒株ＣＫ／５?（９ＰＢ２９ｐｂｉ９ｉ＞ａ９Ｎｐ）相比，其聚合酶活性略有提高。这些数据表明，??ＰＧ／ＳＩ４２ＵＨ７Ｎ９）病沿的ＰＡ祛闵在禽类细胞中是Ｈ７Ｎ９流感病毒保持高聚合酶活性的重要原因。??１５〇ｉ?Ｐ＜０－０００１?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Vaccination of poultry successfully eliminated human infection with H7N9 virus in China[J]. Xianying Zeng,Guobin Tian,Jianzhong Shi,Guohua Deng,Chengjun Li,Hualan Chen. Science China（Life Sciences）. 2018(12)
本文编号：3334041
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