小反芻獸疫病毒通過miR-3靶向IRAK1抑制Ⅰ型干擾素反應(yīng)
發(fā)布時間:2021-11-12 15:32
小反芻獸疫(Peste des Petits Ruminants,PPR)是由小反芻獸疫病毒(Peste des Petits Ruminants virus,PPRV)引起山羊、綿羊等小反芻動物的一種急性、烈性和高度接觸性傳染病。PPRV具有較強的淋巴細(xì)胞嗜性,感染宿主后造成機體免疫抑制是PPRV的主要致病特征。白介素1受體相關(guān)激酶1(interleukin-1 receptor-associated kinase1,IRAK1)是TLR信號通路及干擾素信號通路中的關(guān)鍵分子,參與機體抗病毒反應(yīng)。Micro RNA是一類僅有1825個核苷酸的單鏈小分子RNA,在宿主抗病毒反應(yīng)中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。目前,PPRV感染引起機體免疫抑制過程中miRNA起何作用尚不清楚。本研究中,利用PPRV感染山羊外周血單個核細(xì)胞(PBMCs)后,根據(jù)miRNA高通量測序結(jié)果,從中篩選出與Ⅰ型干擾素通路密切相關(guān)的miR-3,進一步探究miR-3在PPRV感染引起機體免疫抑制中的作用及其機制,本研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.檢測PPRV不同感染劑量(MOI=0.1、1、10)和不同感染時間對山...
【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)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
小反芻獸疫病毒基因組(Muniretal.2012)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6負(fù)調(diào)控子(Zhangetal.2015;Heetal.2004)。迄今,人類已經(jīng)確定了28000多種前體miRNA和38000多種成熟的miRNA序列,這些序列可調(diào)節(jié)超過三分之二的編碼功能蛋白的基因(非成瑞等2018)。在過去的十年中,研究表明:miRNA可以參與廣泛的生物學(xué)過程,包括分化、免疫反應(yīng)、增殖、血管生成、生長、代謝和細(xì)胞凋亡等(Fathullahzadehetal.2016;Mirzaeietal.2017;Mirzaeietal.2016;Mohammadietal.2016)。1.3.1microRNA的生物合成及作用機理成熟miRNA的形成的生物過程如下:首先,miRNA由RNA聚合酶II從蛋白質(zhì)編碼/非編碼基因的內(nèi)含子或作為細(xì)胞核中的獨立基因進行轉(zhuǎn)錄,以產(chǎn)生具有一個或多個發(fā)夾結(jié)構(gòu)的miRNA初始分子(Pri-miRNA)(Daugaardetal.2017)。隨后,這些Pri-miRNA經(jīng)過加帽、聚腺苷酸化后,在細(xì)胞核中被RNA聚合酶Ⅲ(Drosha)和迪喬治綜合征關(guān)鍵區(qū)域基因8(DCGR8)組成的復(fù)合體切割,以產(chǎn)生具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miRNA前體(pre-miRNA)(Gregoryetal.2004)。最終,pre-miRNA在核輸出蛋白Exportin-5的作用下轉(zhuǎn)運到細(xì)胞質(zhì)中,在這里被RNA聚合酶Ⅲ(Dicer)識別且進一步加工為長度約18~25個核苷酸的雙鏈miRNA分子(Parketal.2011)。解離的雙鏈體產(chǎn)生成熟的單鏈miRNA分子并入Argonaute蛋白質(zhì),形成RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物(RISC)以調(diào)節(jié)基因表達,“乘客”miRNA鏈通常被降解(Bartel2009;趙爽等2009)。RISC復(fù)合體與靶標(biāo)mRNA的3"UTR通過完全或不完全堿基配對調(diào)節(jié)基因表達,從而誘導(dǎo)靶標(biāo)mRNA降解或抑制翻譯。主要的生物過程如圖1-2所示。圖1-2microRNA的形成及作用功能(Momen-Heravietal.2018)Figure1-2microRNAbiogenesisandfunction
第三章miR-3調(diào)控IFN-α表達的作用機制29圖3-6PPRV感染激活miR-3及其在調(diào)節(jié)IFN-α.中的作用機制Figure3-6.theactivationofmiR-3expressionuponPPRVinfectionandtheroleofmiR-3intheregulationoftheantiviralactivityofIFN-α.3.4討論宿主先天性免疫反應(yīng)是針對病毒免疫防御的重要防線,它能夠?qū)Σ《緩?fù)制起到抑制作用。許多病毒已經(jīng)進化出多種方式逃避宿主的先天免疫和特異性免疫反應(yīng)。例如:HCV通過多種方式影響病毒與宿主相互作用以逃避宿主免疫反應(yīng),這種相互作用會破壞細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑并削弱宿主細(xì)胞IFN的抗病毒作用(Dattaetal.2011;Mukherjeeetal.2015;Yangetal.2014)。miRNA能夠靶向多種基因mRNA以調(diào)節(jié)基因表達,單個miRNA可以直接或間接地調(diào)節(jié)多個基因的表達水平(Selbachetal.2008)。研究已證實多種miRNA可以通過靶向Ⅰ型IFN通路的關(guān)鍵分子,拮抗宿主抗病毒反應(yīng)。在本章研究,我們證明了宿主細(xì)胞miR-3通過直接靶向IRAK1(Ⅰ型IFN信號傳導(dǎo)的關(guān)鍵分子)抑制IFN-α的產(chǎn)生并且顯著促進PPRV復(fù)制水平。先前已有研究表明:多種病毒通過拮抗IRAK1以促進其感染,例如:HCV感染誘導(dǎo)的miR-21通過靶向MyD88和IRAK1負(fù)調(diào)控Ⅰ型IFN產(chǎn)生,從而實現(xiàn)免疫逃逸(Chenetal.2013);PRRSVnsp11與IRAK1共定位于細(xì)胞質(zhì)中,沉默IRAK1基因表達可抑制IFN-β產(chǎn)生從而促進PRRSV復(fù)制,過表達IRAK1蛋白則可抑制PRRSV復(fù)制(靳換,2017);PEDV感染豬小腸上皮細(xì)胞下
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于microRNA的抗病毒研究進展[J]. 非成瑞,李衛(wèi)東. 國際病毒學(xué)雜志. 2018 (06)
[2]Hepatitis C virus core protein-induced miR-93-5p upregulation inhibits interferon signaling pathway by targeting IFNAR1[J]. Chang-Long He,Ming Liu,Zhao-Xia Tan,Ya-Jun Hu,Qiao-Yue Zhang,Xue-Mei Kuang,Wei-Long Kong,Qing Mao. World Journal of Gastroenterology. 2018(02)
[3]干擾素刺激基因的抗病毒機制[J]. 白思宇,楊倩,仇華吉. 微生物學(xué)報. 2018(03)
[4]小反芻獸疫的研究進展[J]. 周宇駿,孫志良. 湖南畜牧獸醫(yī). 2015(02)
[5]麻疹病毒受體與病毒侵入[J]. 逯光文,高福,嚴(yán)景華. 生物工程學(xué)報. 2013(01)
[6]中國西藏小反芻獸疫病毒China/Tib/Gei/07-30磷蛋白基因的分子特征及其編碼蛋白特性分析[J]. 包靜月,趙文姬,李林,王志亮,吳國珍,吳曉東,劉春菊,王清華,王君瑋,劉雨田,李金明,王英麗. 病毒學(xué)報. 2011(01)
[7]MicroRNA作用機制研究的新進展[J]. 趙爽,劉默芳. 中國科學(xué)(C輯:生命科學(xué)). 2009(01)
[8]小反芻獸疫的流行趨勢與防控[J]. 蔣梅,楊仕標(biāo),張念祖. 動物醫(yī)學(xué)進展. 2007(S1)
博士論文
[1]PEDV感染的豬小腸上皮細(xì)胞miRNA組學(xué)分析和miR-221-5p與miR-615對病毒復(fù)制的影響及機制[D]. 鄭紅青.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]gga-miR-130b與gga-miR-454靶向作用于IBDV基因組和細(xì)胞SOCS5&6抑制病毒復(fù)制[D]. 付夢姣.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]宿主細(xì)胞對小反芻獸疫病毒天然免疫應(yīng)答機制的研究[D]. 馬曉霞.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[4]PRRSV nsp2、nsp10、nsp11與宿主細(xì)胞蛋白DDX18、IRAK1的相互作用及其影響病毒復(fù)制的分子機制[D]. 靳換.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]小反芻獸疫病毒血凝素蛋白與宿主受體相互作用的研究[D]. 陳蕾.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
碩士論文
[1]小反芻獸疫病毒H蛋白對病毒增殖的影響[D]. 趙玲娜.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]小反芻獸疫病毒H蛋白的表達及其B細(xì)胞線性表位篩選[D]. 高位相.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]小反芻獸疫病毒F蛋白與H蛋白相互作用及F蛋白免疫原性研究[D]. 楊香芳.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3491198
【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)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
小反芻獸疫病毒基因組(Muniretal.2012)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6負(fù)調(diào)控子(Zhangetal.2015;Heetal.2004)。迄今,人類已經(jīng)確定了28000多種前體miRNA和38000多種成熟的miRNA序列,這些序列可調(diào)節(jié)超過三分之二的編碼功能蛋白的基因(非成瑞等2018)。在過去的十年中,研究表明:miRNA可以參與廣泛的生物學(xué)過程,包括分化、免疫反應(yīng)、增殖、血管生成、生長、代謝和細(xì)胞凋亡等(Fathullahzadehetal.2016;Mirzaeietal.2017;Mirzaeietal.2016;Mohammadietal.2016)。1.3.1microRNA的生物合成及作用機理成熟miRNA的形成的生物過程如下:首先,miRNA由RNA聚合酶II從蛋白質(zhì)編碼/非編碼基因的內(nèi)含子或作為細(xì)胞核中的獨立基因進行轉(zhuǎn)錄,以產(chǎn)生具有一個或多個發(fā)夾結(jié)構(gòu)的miRNA初始分子(Pri-miRNA)(Daugaardetal.2017)。隨后,這些Pri-miRNA經(jīng)過加帽、聚腺苷酸化后,在細(xì)胞核中被RNA聚合酶Ⅲ(Drosha)和迪喬治綜合征關(guān)鍵區(qū)域基因8(DCGR8)組成的復(fù)合體切割,以產(chǎn)生具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miRNA前體(pre-miRNA)(Gregoryetal.2004)。最終,pre-miRNA在核輸出蛋白Exportin-5的作用下轉(zhuǎn)運到細(xì)胞質(zhì)中,在這里被RNA聚合酶Ⅲ(Dicer)識別且進一步加工為長度約18~25個核苷酸的雙鏈miRNA分子(Parketal.2011)。解離的雙鏈體產(chǎn)生成熟的單鏈miRNA分子并入Argonaute蛋白質(zhì),形成RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物(RISC)以調(diào)節(jié)基因表達,“乘客”miRNA鏈通常被降解(Bartel2009;趙爽等2009)。RISC復(fù)合體與靶標(biāo)mRNA的3"UTR通過完全或不完全堿基配對調(diào)節(jié)基因表達,從而誘導(dǎo)靶標(biāo)mRNA降解或抑制翻譯。主要的生物過程如圖1-2所示。圖1-2microRNA的形成及作用功能(Momen-Heravietal.2018)Figure1-2microRNAbiogenesisandfunction
第三章miR-3調(diào)控IFN-α表達的作用機制29圖3-6PPRV感染激活miR-3及其在調(diào)節(jié)IFN-α.中的作用機制Figure3-6.theactivationofmiR-3expressionuponPPRVinfectionandtheroleofmiR-3intheregulationoftheantiviralactivityofIFN-α.3.4討論宿主先天性免疫反應(yīng)是針對病毒免疫防御的重要防線,它能夠?qū)Σ《緩?fù)制起到抑制作用。許多病毒已經(jīng)進化出多種方式逃避宿主的先天免疫和特異性免疫反應(yīng)。例如:HCV通過多種方式影響病毒與宿主相互作用以逃避宿主免疫反應(yīng),這種相互作用會破壞細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑并削弱宿主細(xì)胞IFN的抗病毒作用(Dattaetal.2011;Mukherjeeetal.2015;Yangetal.2014)。miRNA能夠靶向多種基因mRNA以調(diào)節(jié)基因表達,單個miRNA可以直接或間接地調(diào)節(jié)多個基因的表達水平(Selbachetal.2008)。研究已證實多種miRNA可以通過靶向Ⅰ型IFN通路的關(guān)鍵分子,拮抗宿主抗病毒反應(yīng)。在本章研究,我們證明了宿主細(xì)胞miR-3通過直接靶向IRAK1(Ⅰ型IFN信號傳導(dǎo)的關(guān)鍵分子)抑制IFN-α的產(chǎn)生并且顯著促進PPRV復(fù)制水平。先前已有研究表明:多種病毒通過拮抗IRAK1以促進其感染,例如:HCV感染誘導(dǎo)的miR-21通過靶向MyD88和IRAK1負(fù)調(diào)控Ⅰ型IFN產(chǎn)生,從而實現(xiàn)免疫逃逸(Chenetal.2013);PRRSVnsp11與IRAK1共定位于細(xì)胞質(zhì)中,沉默IRAK1基因表達可抑制IFN-β產(chǎn)生從而促進PRRSV復(fù)制,過表達IRAK1蛋白則可抑制PRRSV復(fù)制(靳換,2017);PEDV感染豬小腸上皮細(xì)胞下
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于microRNA的抗病毒研究進展[J]. 非成瑞,李衛(wèi)東. 國際病毒學(xué)雜志. 2018 (06)
[2]Hepatitis C virus core protein-induced miR-93-5p upregulation inhibits interferon signaling pathway by targeting IFNAR1[J]. Chang-Long He,Ming Liu,Zhao-Xia Tan,Ya-Jun Hu,Qiao-Yue Zhang,Xue-Mei Kuang,Wei-Long Kong,Qing Mao. World Journal of Gastroenterology. 2018(02)
[3]干擾素刺激基因的抗病毒機制[J]. 白思宇,楊倩,仇華吉. 微生物學(xué)報. 2018(03)
[4]小反芻獸疫的研究進展[J]. 周宇駿,孫志良. 湖南畜牧獸醫(yī). 2015(02)
[5]麻疹病毒受體與病毒侵入[J]. 逯光文,高福,嚴(yán)景華. 生物工程學(xué)報. 2013(01)
[6]中國西藏小反芻獸疫病毒China/Tib/Gei/07-30磷蛋白基因的分子特征及其編碼蛋白特性分析[J]. 包靜月,趙文姬,李林,王志亮,吳國珍,吳曉東,劉春菊,王清華,王君瑋,劉雨田,李金明,王英麗. 病毒學(xué)報. 2011(01)
[7]MicroRNA作用機制研究的新進展[J]. 趙爽,劉默芳. 中國科學(xué)(C輯:生命科學(xué)). 2009(01)
[8]小反芻獸疫的流行趨勢與防控[J]. 蔣梅,楊仕標(biāo),張念祖. 動物醫(yī)學(xué)進展. 2007(S1)
博士論文
[1]PEDV感染的豬小腸上皮細(xì)胞miRNA組學(xué)分析和miR-221-5p與miR-615對病毒復(fù)制的影響及機制[D]. 鄭紅青.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]gga-miR-130b與gga-miR-454靶向作用于IBDV基因組和細(xì)胞SOCS5&6抑制病毒復(fù)制[D]. 付夢姣.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]宿主細(xì)胞對小反芻獸疫病毒天然免疫應(yīng)答機制的研究[D]. 馬曉霞.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[4]PRRSV nsp2、nsp10、nsp11與宿主細(xì)胞蛋白DDX18、IRAK1的相互作用及其影響病毒復(fù)制的分子機制[D]. 靳換.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]小反芻獸疫病毒血凝素蛋白與宿主受體相互作用的研究[D]. 陳蕾.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
碩士論文
[1]小反芻獸疫病毒H蛋白對病毒增殖的影響[D]. 趙玲娜.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]小反芻獸疫病毒H蛋白的表達及其B細(xì)胞線性表位篩選[D]. 高位相.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]小反芻獸疫病毒F蛋白與H蛋白相互作用及F蛋白免疫原性研究[D]. 楊香芳.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3491198
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