本文關(guān)鍵詞：PRRSV遺傳變異分析及其nsp2蛋白的定量相互作用組學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 豬繁殖與呼吸綜合征病毒 流行病學(xué) 遺傳變異 同源重組 SILAC LC-MS/MS

【摘要】：豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS)主要以妊娠母豬發(fā)生明顯的繁殖障礙以及仔豬出現(xiàn)嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)疾病和生長遲緩為主要特征,是由豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)引起一種嚴(yán)重危害全球養(yǎng)豬業(yè)的病毒性傳染病。尤其是2006年由高致病性PRRSV(HP-PRRSV)引發(fā)的豬“高熱病”給我國養(yǎng)豬業(yè)造成了沉重的打擊。之后,2009年、2011年和2015年P(guān)RRS在我國都出現(xiàn)不同程度的暴發(fā)。此外,2015年來自美國的NADC30-like毒株在我國不同省份引發(fā)母豬嚴(yán)重的流產(chǎn)或早產(chǎn)。因此,非常有必要對我國PRRSV流行病學(xué)、基因變異和同源重組等情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查,并掌握PRRSV的遺傳變異規(guī)律,為PRRSV的防控提供理論基礎(chǔ)。PRRSV nsp2蛋白作為PRRSV最大的非結(jié)構(gòu)蛋白,也是PRRSV基因組中突變率最高的蛋白之一,可以通過對nsp2基因的監(jiān)控,以達(dá)到了解PRRSV的遺傳演化和變異規(guī)律的目的,更重要的是,nsp2能夠在病毒復(fù)制和免疫調(diào)控方面都發(fā)揮著非常重要的作用,因此,本研究利用定量相互作用組學(xué)的方法對與nsp2相互作用的其他病毒蛋白和宿主蛋白進(jìn)行LC-MS/MS鑒定。主要研究內(nèi)容包括:1.PRRSV流行病學(xué)調(diào)查及新毒株的分離鑒定2010年至2015年間在我國東南17省收集了1909份臨床樣品,對其進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查,其中PRRSV經(jīng)典株的陽性率僅為3.87%,而HP-PRRSV毒株的陽性率高達(dá)43.48%,且呈逐年下降趨勢。發(fā)現(xiàn)我國PRRSV的流行趨勢逐漸從以HP-PRRSV毒株的流行為主,變?yōu)橐訬ADC30-like毒株的流行為主,并且有兩種毒株共感染的情況存在。同時(shí)發(fā)現(xiàn)豬的糞便樣品中也能檢測到PRRSV,陽性率可達(dá)43.97%,并從中分離到一株HP-PRRSV:WUH4株,推測PRRSV可以通過糞-口途徑傳播這一新方式。此外,2014年以后在臨床上檢測到了PRRSV NADC30-like毒株的流行,陽性率高達(dá)63.04%。在PRRSV NADC30-like陽性樣品中,成功地分離到PRRSV WUH5和WUH6兩株毒株。全基因組及各個(gè)蛋白序列比對分析,發(fā)現(xiàn)WUH5和WUH6株在nsp2的HV區(qū)域都存在130個(gè)氨基酸的不連續(xù)缺失。通過同源重組進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)WUH6株為重組毒株,并推測其親本可能為NADC30和JXA1株,其中間重組區(qū)域與JXA1毒株高度同源,而兩端區(qū)域與NADC30毒株有較高的相似度。2.PRRSV nsp2定量相互作用組學(xué)研究利用SILAC結(jié)合IP實(shí)驗(yàn)的定量相互作用組學(xué)技術(shù),在PRRSV感染的條件下對與nsp2蛋白相互作用的蛋白進(jìn)行串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)分析,鑒定出9個(gè)病毒蛋白和62個(gè)宿主蛋白能夠與nsp2發(fā)生特異性互作,并利用IPA軟件對與nsp2互作的62個(gè)宿主蛋白進(jìn)行相互作用網(wǎng)絡(luò)分析,進(jìn)而生成了nsp2互作網(wǎng)絡(luò)圖。在PRRSV感染和超表達(dá)條件下對病毒蛋白與nsp2之間的相互作用進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)證實(shí)nsp2能夠與nsp1α、nsp1β和N發(fā)生相互作用,而nsp2與GP5只在病毒感染條件下有間接的相互作用。同時(shí),在PRRSV感染和超表達(dá)條件下對宿主蛋白與nsp2之間的相互作用進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)證實(shí)nsp2能夠與YWHAB、YWHAZ和MARK2分別發(fā)生相互作用,而nsp2與vimentin只在病毒感染條件下有間接的相互作用。但是,有趣的是,通過實(shí)驗(yàn)Co-IP實(shí)驗(yàn)證實(shí)了作為PRRSV受體之一的vimentin能夠與nsp2和N蛋白能夠形成一個(gè)蛋白復(fù)合體,其中N蛋白起著橋梁的作用。在N蛋白的存在下,nsp2與vimentin蛋白能夠相互地發(fā)生相互作用,而N蛋白不存在的條件下,nsp2與vimentin蛋白之間沒有相互作用。此外,通過RNA干擾實(shí)驗(yàn)證實(shí)干擾宿主蛋白YWHAB、YWHAZ、MARK2或vimentin能夠顯著地降低PRRSV在Marc-145細(xì)胞中的復(fù)制。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S852.65

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