克里米亚—刚果出血热病毒核蛋白的结构与功能研究

发布时间：2017-12-28 08:56

本文关键词：克里米亚—刚果出血热病毒核蛋白的结构与功能研究　出处：《南开大学》2012年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：克里米亚-刚果出血热(Crimean-Congo hemorrhagic fever, CCHF)，是一类在亚洲、中东、欧洲南部、非洲等地区的丘陵及平原地区广泛流行的蜱传疾病，曾经在全球的30余个国家多次爆发并引起致死案例。该病在我国又称新疆出血热(XHF)，主要分布于我国西北地区，是我国重要的虫媒疾病之一。该病的致病病原体为克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)，分类学上属于负链RNA病毒布尼亚病毒科(Bunyaviridae)内罗病毒属(Nairovirus)。其主要的传播媒介与贮藏宿主为蜱，在经携带该病毒的蜱虫叮咬之后，可出现高热、出血、肾损伤、心血管衰竭等症状，平均致死率约为30%。由于CCHF具有迅速传播、高致死率、暂无有效治疗性药物的特点，并且CCHFV被认为是可被恐怖分子改造为生物武器的一类病原体，因此该病毒被列入最高生物安全等级-第四级(BSL-4)的防护级别而受到严格管控。目前，对于CCHFV的基础研究，尤其对病毒基因组的组装模型、转录复制机制的了解较为有限。核蛋白(Nucleoprotein, NP)负责与病毒基因组RNA结合，形成核蛋白-核酸复合体(Ribonucleoprotein,RNP)，保护基因组不受宿主细胞的降解，核蛋白还能与转录复制相关蛋白结合，起始转录过程。病毒基因组RNA与核蛋白的正确组装对于CCHFV的装配与成熟具有关键的作用。因此，针对CCHFV核蛋白的三维结构解析工作，，无疑将为阐述该病毒的基因组装机制、转录复制模型提供直观、精确的结构生物学证据。本论文通过以蛋白质晶体学为主要技术手段的结构生物学研究方法，解析了克里米亚-刚果出血热病毒核蛋白的三维结构，发现其与其它负链RNA病毒核蛋白相比具有独特的自身特征。CCHFV NP整体结构全部由á螺旋组成，在整体三维结构上明显分为头部与杆部两个独立的结构域，从蛋白质表面电势来看，CCHFVNP蛋白具有若干正电荷区域，意外的是，在体外条件下，CCHFVNP表现出与核酸较弱的亲合能力。在结构生物学的研究基础之上，本论文还对克里米亚-刚果出血热病毒核蛋白的功能特征进行了深入探讨，主要研究了CCHFV NP的体外聚合状态、与RNA的结合能力、与mRNA帽子类似物的结合能力、与宿主防御机制相关蛋白的相互作用、DNA特异性的核酸内切酶活性等方面。结果表明CCHFV NP具有与其它负链RNA病毒核蛋白不尽相同的功能特征。本论文的工作，有助于深入了解克里米亚-刚果出血热病毒的基因组装机制，为该病毒的转录复制机器的研究提供了直接的结构生物学证据，同时也为针对克里米亚-刚果出血热病毒诊断治疗手段的设计与开发提供了全新的靶点。
[Abstract]:Crimea - Congo hemorrhagic fever (Crimean-Congo hemorrhagic fever, CCHF), is a kind of widely popular in Asia, the Middle East, Europe, South Africa and other regions of the hilly and plain area of the tick borne disease, once in more than 30 countries around the world and caused several outbreaks of fatal cases. This disease in China is also called Xinjiang hemorrhagic fever (XHF), mainly distributed in the northwest of China, is one of the most important insect borne diseases in china. The disease causing pathogens in Crimea - Congo hemorrhagic fever virus (CCHFV), which belongs to the taxonomy of negative strand RNA virus Bunyaviridae (Bunyaviridae) nairovirus (Nairovirus). The main vectors and hosts are ticks. After being bitten by ticks, they can suffer from high fever, bleeding, kidney injury and cardiovascular failure. The average mortality rate is about 30%. Because CCHF has spread rapidly, high death rate, the characteristics of no effective therapeutic drugs, and CCHFV had been found to be a kind of pathogen terrorists transformed into biological weapons, so the virus was included in the highest biosafety level fourth (BSL-4) and the level of protection under strict control. At present, the basic research on CCHFV, especially the understanding of the assembly model of the virus genome and the mechanism of the transcription and replication is limited.
【学位授予单位】：南开大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R373.32;R3416

【参考文献】