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畜牧獸醫所在病毒學領域Top期刊發表冠狀病毒最新研究成果

來源: 发布时间:2020-06-24 15:25:58 浏覽次數: 【字體:

      6月17日,国际病毒学领域Top期刊《Journal of Virology》在线发表了我院畜牧兽医所李震研究员课题组题为 “Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) ORF3 protein is transported through the exocytic pathway “的长篇研究论文。此文第一作者为畜牧兽医所青年科技骨干司伏生博士。这是他们团队继2月14日在《Viruses》發表冠狀病毒輔助蛋白相關研究成果後,在該領域取得的又一最新進展。

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猪流行性腹泻病毒(Porcine Epidemic Diarrhea Virus,PEDV)属冠状病毒科(Coronaviridae)α冠狀病毒屬(Alphacoronavirus)。該病毒主要侵害初生仔豬。患病仔豬以嘔吐、腹瀉、脫水爲特征,並呈現高達100%的發病率和死亡率,對我國和世界養豬業危害極大。

PEDV基因组为单股正链具有感染性的RNA病毒,全长28kb左右。除编码纤突蛋白(S)、小膜蛋白(E)、膜糖蛋白(M)和核衣壳蛋白(N)等结构蛋白以及1a, 1ab等非结构蛋白外,还编码唯一的一个辅助蛋白(ORF3蛋白)。前期研究表明PEDV ORF3蛋白和SARS冠状病毒(SARS-CoV)的3a蛋白都具有离子通道活性;PEDV ORF3蛋白具有促进病毒复制的功能。虽然开始逐步揭示该蛋白的作用,但其转运机制、细胞内作用位置等方面研究尚属空白,严重制约了病毒学界对其功能的进一步认知。

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該研究首先利用反向遺傳學技術獲得了表達野生型ORF3蛋白的PEDV重組病毒,然後利用激光共聚焦技術和流式細胞術證實野生型ORF3蛋白在細胞高爾基體內聚集,且部分表達于細胞膜,而適應細胞培養的PEDV弱毒株DR13的ORF3蛋白因其C‘-末端蛋白表達提前終止,導致截短的ORF3蛋白(ORF3att)仅驻留在内质网,不向高尔基体和细胞膜转运。在此基础上又进一步阐明了野生型ORF3蛋白通过胞吐途径(exocytic pathway)由内质网(endoplasmic reticulum,ER)向高尔基体(Golgi)转运的详细机制,并大胆推测截短的ORF3蛋白(ORF3att)可能由于缺失C‘-末端的蛋白轉運信號而導致其不能利用胞吐途徑在細胞內轉運。爲了證實該推測,研究人員通過計算機模擬分析了ORF3蛋白潛在的細胞內轉運信號,並通過定點突變技術構建了一系列蛋白轉運信號失活的重組突變體,最終證實ORF3蛋白C‘-末端Yxx?氨基酸基序(170YLAI173)是決定ORF3蛋白細胞內轉運的關鍵基序,並且提供了ORF3att蛋白因爲該轉運信號的缺失導致其在內質網駐留的實驗證據。

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該研究首次闡明冠狀病毒輔助蛋白的細胞內轉運機制。研究成果有助于我們進一步認識輔助蛋白在PEDV感染過程中的重要作用,並爲深入解析輔助蛋白影響冠狀病毒粒子的裝配和釋放提供了重要理論依據。




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