兩株新城疫病毒HN蛋白介導(dǎo)膜融合活性差異的研究
發(fā)布時間:2021-11-01 08:21
新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)所引發(fā)的一種嚴(yán)重危害世界養(yǎng)禽業(yè)的傳染病,可分為強毒株、中毒株和弱毒株三種毒株,其中強毒株可100%致死感染家禽。NDV上的血凝素-神經(jīng)氨酸酶(HN)蛋白和融合(F)蛋白均是位于病毒粒子囊膜表面的糖蛋白,它們的相互作用是發(fā)揮膜融合形成合胞體的關(guān)鍵。而HN蛋白在NDV的生命周期中主要發(fā)揮受體結(jié)合、促膜融合、神經(jīng)氨酸酶(NA)活性,已有研究表明,NDV的致病性和膜融合與HN蛋白有關(guān)。本實驗室前期從野鳥體內(nèi)分離的兩株NDV(NDV-Blackbird和NDV-Dove)同源性極高,F蛋白序列完全相同且裂解基序均為112R-R-Q-R-R↓F117(強毒株和中毒株的裂解基序),HN蛋白上僅有5個氨基酸突變(AAs:54、110、116、469與522),但毒力測定發(fā)現(xiàn)NDV-Blackbird是強毒,NDV-Dove是弱毒,而且它們在細(xì)胞上產(chǎn)生的合胞體大小差異顯著。為了探究這5個氨基酸變異對兩株NDV膜融合活性的影響及影響途徑,本論...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
NDV結(jié)構(gòu)模式圖(Ganaretal.2014)
加載彈簧的方式觸發(fā)并驅(qū)動膜融合。而在“破壞”模型中,不需要HN蛋白來穩(wěn)定融合前F蛋白的構(gòu)象,HN蛋白的作用而是通過破壞F蛋白的穩(wěn)定來激活亞穩(wěn)態(tài)的F蛋白。在此模型中,與受體結(jié)合后,HN蛋白發(fā)生構(gòu)象變化,然后使F蛋白不穩(wěn)定進而使其驅(qū)動融合。而結(jié)合受體之前的HN蛋白可能已與F蛋白預(yù)結(jié)合但并未激活它;也可能是在受體結(jié)合后,HN蛋白才被誘導(dǎo)與F蛋白結(jié)合?傊,這些模型之間的主要區(qū)別在于:在“夾鉗”模型中,HN對預(yù)融合的F蛋白發(fā)揮穩(wěn)定作用,而在“破壞模型”中,HN蛋白對預(yù)融合F蛋白發(fā)揮失穩(wěn)作用(Jardetzkyetal.2014)(圖1-2)。目前來看,“夾鉗”模型可能更符合膜融合的激活過程(Porottoetal.2011)。圖1-2“夾鉗”模型和“破壞”模型示意圖(Jardetzkyetal.2014)Fig.1-2SchematicdiagramoftheClampmodelandtheProvocateurmodel
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8旋束狀結(jié)構(gòu)(4-helixbundles,4HBs)構(gòu)成,其4HB的疏水核心則是由11殘基重復(fù)形成(83~114aa),而不是先前假設(shè)的7殘基(七肽)重復(fù),其中,殘基Y85、V88、S92、L96、T99、I103、I107與L110則位于4HB疏水核心位置(Yuanetal.2011)。頭部核心結(jié)構(gòu)又可被分為6個相似折疊的反平行β片區(qū),每個β片區(qū)包含4股:β1(175~228aa)、β2(237~288aa)、β3(316~396aa)、β4(401~443aa)、β5(472~515aa)和β6(521aa~C末端)(靳繼惠2017;Langedijketal.1997)。頭部主要發(fā)揮唾液酸受體結(jié)合活性和神經(jīng)氨酸酶活性(Iorioetal.2001),共包含兩個受體結(jié)合位點:位點I既可以參與唾液酸受體結(jié)合,也與神經(jīng)氨酸酶活性有關(guān),位點II只參與唾液酸受體結(jié)合而不影響神經(jīng)氨酸酶活性(Porottoetal.2012)。對于神經(jīng)氨酸酶作用的發(fā)揮而言,糖基化氨基酸位點的存在則是不可缺少的:處于119aa、341aa、433aa、481aa、508aa與538aa位置的6個潛在的糖基化位點分布于胞外區(qū)域,但確實只有前四個存在糖基化(Helleetal.2010)。其莖部而不是球狀頭部能特異性地介導(dǎo)與F蛋白的相互作用,得以刺激F蛋白并在促進融合活性方面起主要作用(Kimetal.2011;Porottoetal.2012)。最近有關(guān)NDV熱穩(wěn)定性的研究表明,HN蛋白還是NDV熱穩(wěn)定性的決定因素(Liuetal.2019a)。圖1-4NDVHN蛋白的結(jié)構(gòu)模式圖(Ganaretal.2014)Fig.1-4ThediagramoftheHNproteinstructureofNDV1.4.2HN蛋白的功能HN蛋白可以發(fā)揮受體結(jié)合、神經(jīng)氨酸酶(NA)和促融合三種功能活性,從而影響NDV的整個生命周期(Jinetal.2016;Morrison2001)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]副粘病毒HN蛋白頸部與F相互作用區(qū)功能的研究[J]. 劉晶雪,劉穎,遲苗苗,姜晶晶,操詹魁,溫紅玲,趙麗,遲連利,王志玉. 病毒學(xué)報. 2018(03)
[2]新城疫病毒DF-1細(xì)胞蝕斑純化方法的建立[J]. 趙明,戈勝強,王靜靜,趙云玲,鄭東霞,左媛媛,于松梅,王曉真,劉春菊,王英麗,劉華雷,包靜月,吳曉東,單虎,王志亮. 中國畜牧獸醫(yī). 2014(06)
博士論文
[1]新城疫病毒F蛋白的裂解位點氨基酸序列多樣性及其它區(qū)段對細(xì)胞膜融合活性的影響[D]. 王艷紅.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]HN蛋白的來源和長度對新城疫病毒生物學(xué)特性的影響[D]. 靳繼惠.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]基因Ⅶ型NDV強毒株反向遺傳系統(tǒng)的建立及其應(yīng)用研究[D]. 劉蒙蒙.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]新城疫病毒樣顆粒的構(gòu)建及其出芽機制的研究[D]. 聞曉波.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2006
碩士論文
[1]新城疫病毒M蛋白K119和K260泛素化修飾有助于病毒樣顆粒的形成[D]. 姜維雨.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[2]NP蛋白與宿主互作調(diào)控新城疫病毒復(fù)制的機制研究[D]. 王彩穎.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[3]新城疫病毒微型基因組的構(gòu)建及M、V、W蛋白對病毒復(fù)制與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究[D]. 魏寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[4]新城疫病毒HN糖蛋白頭頸部相互作用區(qū)基因突變分析[D]. 操詹魁.山東大學(xué) 2018
[5]新城疫病毒NP基因不同區(qū)域與毒力的相關(guān)性[D]. 王同燕.揚州大學(xué) 2009
本文編號:3469833
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
NDV結(jié)構(gòu)模式圖(Ganaretal.2014)
加載彈簧的方式觸發(fā)并驅(qū)動膜融合。而在“破壞”模型中,不需要HN蛋白來穩(wěn)定融合前F蛋白的構(gòu)象,HN蛋白的作用而是通過破壞F蛋白的穩(wěn)定來激活亞穩(wěn)態(tài)的F蛋白。在此模型中,與受體結(jié)合后,HN蛋白發(fā)生構(gòu)象變化,然后使F蛋白不穩(wěn)定進而使其驅(qū)動融合。而結(jié)合受體之前的HN蛋白可能已與F蛋白預(yù)結(jié)合但并未激活它;也可能是在受體結(jié)合后,HN蛋白才被誘導(dǎo)與F蛋白結(jié)合?傊,這些模型之間的主要區(qū)別在于:在“夾鉗”模型中,HN對預(yù)融合的F蛋白發(fā)揮穩(wěn)定作用,而在“破壞模型”中,HN蛋白對預(yù)融合F蛋白發(fā)揮失穩(wěn)作用(Jardetzkyetal.2014)(圖1-2)。目前來看,“夾鉗”模型可能更符合膜融合的激活過程(Porottoetal.2011)。圖1-2“夾鉗”模型和“破壞”模型示意圖(Jardetzkyetal.2014)Fig.1-2SchematicdiagramoftheClampmodelandtheProvocateurmodel
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8旋束狀結(jié)構(gòu)(4-helixbundles,4HBs)構(gòu)成,其4HB的疏水核心則是由11殘基重復(fù)形成(83~114aa),而不是先前假設(shè)的7殘基(七肽)重復(fù),其中,殘基Y85、V88、S92、L96、T99、I103、I107與L110則位于4HB疏水核心位置(Yuanetal.2011)。頭部核心結(jié)構(gòu)又可被分為6個相似折疊的反平行β片區(qū),每個β片區(qū)包含4股:β1(175~228aa)、β2(237~288aa)、β3(316~396aa)、β4(401~443aa)、β5(472~515aa)和β6(521aa~C末端)(靳繼惠2017;Langedijketal.1997)。頭部主要發(fā)揮唾液酸受體結(jié)合活性和神經(jīng)氨酸酶活性(Iorioetal.2001),共包含兩個受體結(jié)合位點:位點I既可以參與唾液酸受體結(jié)合,也與神經(jīng)氨酸酶活性有關(guān),位點II只參與唾液酸受體結(jié)合而不影響神經(jīng)氨酸酶活性(Porottoetal.2012)。對于神經(jīng)氨酸酶作用的發(fā)揮而言,糖基化氨基酸位點的存在則是不可缺少的:處于119aa、341aa、433aa、481aa、508aa與538aa位置的6個潛在的糖基化位點分布于胞外區(qū)域,但確實只有前四個存在糖基化(Helleetal.2010)。其莖部而不是球狀頭部能特異性地介導(dǎo)與F蛋白的相互作用,得以刺激F蛋白并在促進融合活性方面起主要作用(Kimetal.2011;Porottoetal.2012)。最近有關(guān)NDV熱穩(wěn)定性的研究表明,HN蛋白還是NDV熱穩(wěn)定性的決定因素(Liuetal.2019a)。圖1-4NDVHN蛋白的結(jié)構(gòu)模式圖(Ganaretal.2014)Fig.1-4ThediagramoftheHNproteinstructureofNDV1.4.2HN蛋白的功能HN蛋白可以發(fā)揮受體結(jié)合、神經(jīng)氨酸酶(NA)和促融合三種功能活性,從而影響NDV的整個生命周期(Jinetal.2016;Morrison2001)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]副粘病毒HN蛋白頸部與F相互作用區(qū)功能的研究[J]. 劉晶雪,劉穎,遲苗苗,姜晶晶,操詹魁,溫紅玲,趙麗,遲連利,王志玉. 病毒學(xué)報. 2018(03)
[2]新城疫病毒DF-1細(xì)胞蝕斑純化方法的建立[J]. 趙明,戈勝強,王靜靜,趙云玲,鄭東霞,左媛媛,于松梅,王曉真,劉春菊,王英麗,劉華雷,包靜月,吳曉東,單虎,王志亮. 中國畜牧獸醫(yī). 2014(06)
博士論文
[1]新城疫病毒F蛋白的裂解位點氨基酸序列多樣性及其它區(qū)段對細(xì)胞膜融合活性的影響[D]. 王艷紅.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]HN蛋白的來源和長度對新城疫病毒生物學(xué)特性的影響[D]. 靳繼惠.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]基因Ⅶ型NDV強毒株反向遺傳系統(tǒng)的建立及其應(yīng)用研究[D]. 劉蒙蒙.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]新城疫病毒樣顆粒的構(gòu)建及其出芽機制的研究[D]. 聞曉波.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2006
碩士論文
[1]新城疫病毒M蛋白K119和K260泛素化修飾有助于病毒樣顆粒的形成[D]. 姜維雨.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[2]NP蛋白與宿主互作調(diào)控新城疫病毒復(fù)制的機制研究[D]. 王彩穎.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[3]新城疫病毒微型基因組的構(gòu)建及M、V、W蛋白對病毒復(fù)制與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究[D]. 魏寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[4]新城疫病毒HN糖蛋白頭頸部相互作用區(qū)基因突變分析[D]. 操詹魁.山東大學(xué) 2018
[5]新城疫病毒NP基因不同區(qū)域與毒力的相關(guān)性[D]. 王同燕.揚州大學(xué) 2009
本文編號:3469833
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