EV71裂解INF2分子的机制及功能研究

发布时间：2020-08-13 01:01

【摘要】：肠道病毒 71 型(Enterovirus 71,EV71)是手足口病(hand-foot-and-mouthdisease,HFMD)的主要病原体,其感染所引起的临床症状与柯萨奇病毒A16(CoxsakieA16)感染所引起的手足口病难以区分,但是EV71的临床指证有其独有的特点,它还能引起多种与神经系统相关的疾病。近年来,手足口病的发病数和死亡数在我国呈大幅上升趋势,此病的流行对于我国的社会安定形成了一定的威胁,也是对我国医疗防控体系的挑战。目前,手足口病仍然缺乏有针对性的抗病毒药物,EV71的致病机制不清成为主要的制约因素。所以对于EV71的致病机制,尤其是对宿主的功能影响的基础研究至关重要。细胞感染EV71病毒之后,就会进入病变过程直至死亡。细胞将经历形态学以及细胞学的变化。这种变化通常伴随着细胞的生理和病理变化,会影响宿主细胞的稳态,并伴随有细胞内各种细胞器的功能障碍。其中本课题组以往的研究已经发现EV71感染的细胞中线粒体的形态和功能发生了明显改变。线粒体是一种多任务细胞器,它对于细胞产生ATP、新陈代谢、程序性细胞死亡都有非常重要的作用,是维持细胞功能的重要的细胞器。线粒体损伤主要是指在活性氧簇(ROS)、营养缺乏、细胞衰老、病原体感染等刺激下,细胞内的线粒体发生去极化损伤,最突出的表现就是线粒体动力学改变,导致线粒体融合和分裂平衡的紊乱。EV71导致的线粒体损伤具有何种特点,通过何种机制引起线粒体损伤并不完全清楚。本研究在以往研究的基础上,对EV71感染细胞中线粒体的动力学进行了检测,发现在EV71感染细胞中,线粒体的融合减弱,分裂增强。通过对调控线粒体动力学的相关分子进行检测,发现INF2在EV71感染的细胞中被裂解。INF2是一个特殊的Formin分子,其同时参与actin的聚合和解聚过程,并可以在Drpl上游,通过招募Drpl参与线粒体的分裂过程。进一步的研究发现EV71是通过其2A蛋白酶对INF2产生裂解,裂解的位点位于1050-1054位氨基酸。此外,我们的研究还发现在EV71感染的细胞中,复制复合体周围的INF2信号减弱,提示INF2的裂解有利于复制复合体的形成。本研究初步揭示了 EV71引起线粒体动力学改变的机制,为EV71的致病机制的阐明提供新的提示。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R373.2
【图文】：

功能图,蛋白加工,成熟过程,功能

粒体对钙离子的摄取，造成线粒体内膜的收缩以及促进线粒体分裂。逡逑ＥＶ７１是通过何种机制影响线粒体的动力学特征以及这种影响对其自身的生物学逡逑意义值得我们思考。ＥＶ７１的复制生活周期以及病毒蛋白表达具有自己独特的方式。逡逑ＥＶ７１通过自身仅有的一个开放阅读框（ＯＲＦ）编码总长度为２１９４个氨基酸的前体蛋逡逑白，该前体蛋白经过一系列的加工机制最终形成成熟的病毒蛋白。具体来讲，ＥＶ７１逡逑通过自身表达的２Ａｐｒｅ和３ＣＰ？进行加工，将病毒的前体蛋白裂解为ＰＩ、Ｐ２和Ｐ３这三逡逑个蛋白前体，其中的Ｐ１蛋白可以进一步被加工成ＥＶ７１的四个结构蛋白，分别为ＶＰ１、逡逑ＶＰ２、ＶＰ３和ＶＰ４。Ｐ２蛋白可以进一步被加工成２Ａ和２ＢＣ，２ＢＣ再次被进一步加工逡逑成２Ｂ和２Ｃ。Ｐ３蛋白可以进一步被加工成３ＡＢ和３ＣＤ，二者再一次被进一步加工成逡逑３Ａ、３Ｂ、３Ｃ和３Ｄ［７４］。在ＥＶ７１感染细胞的过程中，病毒编码的２Ａｐｒｏ和３ＣＰ？不仅可逡逑以参与自身病毒蛋白的加工成熟，还可以作用于多种宿主蛋白，从而促进自身的复制逡逑和进行免疫逃逸。逡逑５＊邋ＵＴＲ

线粒体,粒体,转染,线粒体形态

实验结果逡逑一、ＥＶ７１感染导致线粒体形态发生异常逡逑本课题组的前期研究结果发现ＥＶ７１感染细胞中，线粒体的形态和功能发逡逑生异常。为了进一步研究ＥＶ７１对线粒体的影响，我们在ＲＤ细胞中转染了定逡逑位于线粒体的红色荧光蛋白（Ｍｉｔｏ－ｄｓＲｅｄ），以ＥＶ７１感染转染后细胞，通过逡逑激光共聚焦显微镜观测线粒体的改变。实验结果显示，与未感染组相比，线逡逑粒体发生了明显改变，其在细胞内的丝状分布变为点状分布，说明线粒体的逡逑动力学发生了改变，融合减弱而分裂增强（图３）。逡逑Ｍｏｃｋ逦ＥＶ７１逡逑

前体蛋白,免疫逃逸,条带,非结构

ＥＶ７１感染细胞中ＩＮＦ２发生裂解。ＲＤ细胞感染ＥＶ７１邋（ＭＯＩ＝小时Ｗｅｓｔｅｒｎ邋ｂｌｏｔ检测ＩＮＦ２的表达。逡逑７１的２ＡＰ？参与对ＩＮＦ２分子的裂解逡逑ＥＶ７１基因组仅有一个开放阅读框（０ＲＦ），这个０ＲＦ２１９４个氨基酸的前体蛋白，该前体蛋白通过自身基因编Ｐ？进行加工裂解为ＥＶ７１的四个结构蛋白和七个非结构如上所述，在ＥＶ７１感染细胞的过程中，病毒编码的２于多种宿主蛋白，从而促进自身的复制和进行免疫逃逸。的２Ａｐｒｏ和３ＣＰ？是否是导致ＩＮＦ２裂解的原因，我们在Ｂ达了邋ＥＶ７１的２ＡＰ？和３ＣＰ？，通过＼＼咖￡１１：＾１0１检测病毒蛋影响。结果显示ＥＶ７１的２ＡＰ？可以导致ＩＮＦ２的裂解，解条带，该裂解条带的强度随２Ａ表达量的增加而增加。

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