干扰素刺激基因15对猪瘟病毒复制的影响及机制
发布时间：2021-10-26 13:24
猪瘟（Classical swine fever,CSF）是由猪瘟病毒（Classical swine fever virus,CSFV）引起的对养猪业危害严重的传染病。干扰素（Interferon,IFN）通过诱导干扰素刺激基因（Interferon-stimulated genes,ISGs）转录和表达来建立机体的天然免疫防线,在机体抵御和清除病毒过程中发挥重要作用。因此,深入探究ISGs抗病毒机制具有重要意义。在IFN信号通路中,干扰素刺激基因15（ISG15）是有效的抗病毒分子之一。ISG15通过结合靶蛋白调节细胞生命过程或以单体形式作用于病毒发挥其抗病毒作用。本文主要围绕ISG15对CSFV复制的影响及抗病毒机制展开研究,获得了以下结果:1.ISG15具有抑制CSFV复制的作用（1）设计针对ISG15的过表达引物及3条shRNA序列分别插入慢病毒过表达载体和干扰载体中,借助重组慢病毒的包装和感染建立了稳定过表达和稳定敲低ISG15表达的猪肺泡巨噬细胞（Porcine alveolar macrophage,PAM）株。用CSFV石门株分别感染过表达和敲低ISG15的细胞株,检...
【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】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
猪瘟病毒基因组结构模式图（引自SuLietal.2017）
导对于建立有效的细胞自主抗病毒程序至关重要。这些抗病毒程序的建立由 IRF 与信号转导因子和转录激活因子共同调节，例如 IRF3 和 IRF7 作用于 IFN 产生过程；STAT1-STAT2-IRF9 则作用于 ISG 的表达（如图 2-1）(Stark et al. 2012)。由于这些转录因子是对抗病毒反应起决定性作用的最终调节因子，因此其识别染色质、调节核小体结构、与 RNA 聚合酶结合以及与一些特异性或非特异性的转录因子相互作用功能的分子机制具有基础性生物医学意义。机体内 IFN 产生的起始于非自身核酸监测以及病原体识别受体的检测介导的 IRF和 NF-κB 转录因子的激活(Bruns et al. 2012)。这些 IFN 调节因子通过协同作用和独立激活的方式激活Ⅰ型 IFN 基因以及许多主要的抗病毒应答基因的表达(Apostolou et al.2008; Freaney et al. 2013)。受病毒感染的细胞分泌到细胞外的 IFN 与其跨膜受体结合，通过酪氨酸磷酸化和 SH2 结构域诱导的异二聚化激活 STAT1 和 STAT2。STATs 再与IRF9 结合形成 ISGF3(Borden et al. 2007)。ISGF3 通过募集一般和特异性的共激活因子重塑染色质和组装 PolⅡ的方式来启动 ISGs 的转录。IFN 和 ISGs 效应子的表达迅速在机体中产生广泛且强大的细胞抗病毒状态。调节 IFN 和 ISGs 基因网络的核心就是协调染色质重塑、活化共激活因子和 PolⅡ的组装的过程，以激活 IFN 和 ISGs 表达。
图 2-2 ISG15 的胞内和胞外活性（引自 Manuel Albert et al. 2018）Fig. 2-2 Intracellular and extracellular activities of ISG15 (From Manuel Albert et al. 2018)2.2.2 ISG15 和 ISG 化的抗病毒作用在发现 ISG15 敲除小鼠比其野生型更易受病毒感染后，ISG15 和 ISG 化相关的抗病毒活性已被广泛研究(Perng et al. 2018)。用 ISG15 敲除小鼠的早期研究表明，ISG15对甲型流感病毒（Influenza virus，IAV）、单纯疱疹病毒（Herpes simplex virus-1，HSV-1）和辛德毕斯病毒（Sindbis virus，SINV）的致死性感染具有保护作用(Lenschow et al. 2007)。同样，缺乏 UbE1l（ISG15 的 E1 酶）的小鼠也更容易受到 SINV 的致死性感染(Giannakopoulos et al. 2009)。此外，重组嵌合表达外源型 ISG15 的 SINV 疫苗可保护IFNAR 敲除小鼠免受全身和致死性感染，而将 ISG15 与靶蛋白共价结合位点突变的突变体则没有显示这种保护作用，这表明是 ISG15 抗病毒作用依靠 ISG 化过程的参与(Lenschow et al. 2005)。而且，这种抗病毒作用可能是源于病毒和细胞蛋白的 ISG 化。也有研究发现游离型 ISG15 可以促进针对基孔肯雅病毒（Chikungunya virus，CHIKV）感染的抗病毒反应(Werneke et al. 2011)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]猪瘟标记疫苗研究进展[J]. 易琳,黎鑫,陈金顶,邹创智,范双旗,马圣明,张媛媛,赵明秋. 中国猪业. 2018(11)
[2]猪瘟综合防控研究进展[J]. 任世斌,赵亮,郭抗抗,林青. 动物医学进展. 2018(09)
[3]新型猪瘟疫苗的研究进展[J]. 王光,沐楠. 农业灾害研究. 2018(03)
[4]猪瘟病毒基因型概述[J]. 吴丹丹,彭忠,陈焕春,吴斌. 动物医学进展. 2017(11)
[5]液相色谱-质谱联用分析流感病毒感染引起宿主蛋白类泛素化修饰[J]. 彭其胜,李光谱,孙万春,杨静波,全桂花,刘宁. 分析化学. 2016(06)
本文编号：3459582
【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】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
猪瘟病毒基因组结构模式图（引自SuLietal.2017）
导对于建立有效的细胞自主抗病毒程序至关重要。这些抗病毒程序的建立由 IRF 与信号转导因子和转录激活因子共同调节，例如 IRF3 和 IRF7 作用于 IFN 产生过程；STAT1-STAT2-IRF9 则作用于 ISG 的表达（如图 2-1）(Stark et al. 2012)。由于这些转录因子是对抗病毒反应起决定性作用的最终调节因子，因此其识别染色质、调节核小体结构、与 RNA 聚合酶结合以及与一些特异性或非特异性的转录因子相互作用功能的分子机制具有基础性生物医学意义。机体内 IFN 产生的起始于非自身核酸监测以及病原体识别受体的检测介导的 IRF和 NF-κB 转录因子的激活(Bruns et al. 2012)。这些 IFN 调节因子通过协同作用和独立激活的方式激活Ⅰ型 IFN 基因以及许多主要的抗病毒应答基因的表达(Apostolou et al.2008; Freaney et al. 2013)。受病毒感染的细胞分泌到细胞外的 IFN 与其跨膜受体结合，通过酪氨酸磷酸化和 SH2 结构域诱导的异二聚化激活 STAT1 和 STAT2。STATs 再与IRF9 结合形成 ISGF3(Borden et al. 2007)。ISGF3 通过募集一般和特异性的共激活因子重塑染色质和组装 PolⅡ的方式来启动 ISGs 的转录。IFN 和 ISGs 效应子的表达迅速在机体中产生广泛且强大的细胞抗病毒状态。调节 IFN 和 ISGs 基因网络的核心就是协调染色质重塑、活化共激活因子和 PolⅡ的组装的过程，以激活 IFN 和 ISGs 表达。
图 2-2 ISG15 的胞内和胞外活性（引自 Manuel Albert et al. 2018）Fig. 2-2 Intracellular and extracellular activities of ISG15 (From Manuel Albert et al. 2018)2.2.2 ISG15 和 ISG 化的抗病毒作用在发现 ISG15 敲除小鼠比其野生型更易受病毒感染后，ISG15 和 ISG 化相关的抗病毒活性已被广泛研究(Perng et al. 2018)。用 ISG15 敲除小鼠的早期研究表明，ISG15对甲型流感病毒（Influenza virus，IAV）、单纯疱疹病毒（Herpes simplex virus-1，HSV-1）和辛德毕斯病毒（Sindbis virus，SINV）的致死性感染具有保护作用(Lenschow et al. 2007)。同样，缺乏 UbE1l（ISG15 的 E1 酶）的小鼠也更容易受到 SINV 的致死性感染(Giannakopoulos et al. 2009)。此外，重组嵌合表达外源型 ISG15 的 SINV 疫苗可保护IFNAR 敲除小鼠免受全身和致死性感染，而将 ISG15 与靶蛋白共价结合位点突变的突变体则没有显示这种保护作用，这表明是 ISG15 抗病毒作用依靠 ISG 化过程的参与(Lenschow et al. 2005)。而且，这种抗病毒作用可能是源于病毒和细胞蛋白的 ISG 化。也有研究发现游离型 ISG15 可以促进针对基孔肯雅病毒（Chikungunya virus，CHIKV）感染的抗病毒反应(Werneke et al. 2011)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]猪瘟标记疫苗研究进展[J]. 易琳,黎鑫,陈金顶,邹创智,范双旗,马圣明,张媛媛,赵明秋. 中国猪业. 2018(11)
[2]猪瘟综合防控研究进展[J]. 任世斌,赵亮,郭抗抗,林青. 动物医学进展. 2018(09)
[3]新型猪瘟疫苗的研究进展[J]. 王光,沐楠. 农业灾害研究. 2018(03)
[4]猪瘟病毒基因型概述[J]. 吴丹丹,彭忠,陈焕春,吴斌. 动物医学进展. 2017(11)
[5]液相色谱-质谱联用分析流感病毒感染引起宿主蛋白类泛素化修饰[J]. 彭其胜,李光谱,孙万春,杨静波,全桂花,刘宁. 分析化学. 2016(06)
本文编号：3459582
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3459582.html
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