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畜牧兽医所在病毒学领域Top期刊发表冠状病毒最新研究成果

来源: 作者:畜牧所 司伏生 发布时间:2020-06-28 09:01:21 浏览次数: 【字体:

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》发表冠状病毒辅助蛋白相关研究成果后,在该领域取得的又一最新进展。

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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冠状病毒属(Alphacoronavirus)。该病毒主要侵害初生仔猪。患病仔猪以呕吐、腹泻、脱水为特征,并呈现高达100%的发病率和死亡率,对我国和世界养猪业危害极大。

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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该研究首先利用反向遗传学技术获得了表达野生型ORF3蛋白的PEDV重组病毒,然后利用激光共聚焦技术和流式细胞术证实野生型ORF3蛋白在细胞高尔基体内聚集,且部分表达于细胞膜,而适应细胞培养的PEDV弱毒株DR13的ORF3蛋白因其C‘-末端蛋白表达提前终止,导致截短的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‘-末端的蛋白转运信号而导致其不能利用胞吐途径在细胞内转运。为了证实该推测,研究人员通过计算机模拟分析了ORF3蛋白潜在的细胞内转运信号,并通过定点突变技术构建了一系列蛋白转运信号失活的重组突变体,最终证实ORF3蛋白C‘-末端Yxx氨基酸基序(170YLAI173)是决定ORF3蛋白细胞内转运的关键基序,并且提供了ORF3att蛋白因为该转运信号的缺失导致其在内质网驻留的实验证据。

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该研究首次阐明冠状病毒辅助蛋白的细胞内转运机制。研究成果有助于我们进一步认识辅助蛋白在PEDV感染过程中的重要作用,并为深入解析辅助蛋白影响冠状病毒粒子的装配和释放提供了重要理论依据。

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