猪瘟病毒RNA依赖的RNA聚合酶起始基因组RNA复制的分子机制研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:z11272037
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
猪瘟病毒(Classical swine fever virus, CSFV)是一种具有囊膜的正链RNA病毒,属于黄病毒科瘟病毒属。其基因组由5’非编码区、3’非编码区和一个大的开放阅读框(ORF)组成。ORF编码一种由约3898个氨基酸残基组成的多聚蛋白,该多聚蛋白在病毒和细胞酶的作用下加工成4种结构蛋白和8种非结构蛋白,其中非结构蛋白NS5B,即RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp),是病毒复制酶最重要的组成部分。 一般认为猪瘟病毒基因组RNA的复制同其它正链RNA病毒RNA的复制类似:首先以基因组正链RNA为模板合成互补的负链RNA,然后再以合成的负链为模板起始子代病毒基因组正链RNA的合成,因此基因组正链和负链RNA模板的3’末端可能含有起始RNA复制所必需的顺式作用调控元件,如启动子、增强子等。目前研究表明正链RNA病毒RNA依赖的RNA聚合酶起始基因组RNA合成的分子机制主要有两种:引物依赖的RNA合成(Primer-dependent RNAsynthesis)和引物非依赖的RNA合成即从头合成(De novo RNA synthesis)。已有报道表明,表达猪瘟病毒NS5B蛋白的昆虫细胞粗提液起始RNA的合成主要是通过引物依赖的RNA合成机制(为模板引物),然而昆虫细胞中存在着末端转移酶的活性,有可能在RNA模板3’末端添加额外的核苷酸并作为引物起始RNA合成,导致RNA合成方式发生改变。 为了深入了解猪瘟病毒起始基因组正链和负链RNA合成的分子机制,同时建立体外RdRp复制系统,我们利用RT-PCR的方法扩增NS5B基因,并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达NS5B蛋白。为了提高蛋白的可溶性表达,将NS5B C末端24个氨基酸的疏水序列缺失,并构建表达载体pET-NS5BA 24,通过组氨酸亲和层析柱纯化到一定量的可溶性蛋白。RT-PCR和实时荧光定量PCR的结果证明从大肠杆菌中纯化的NS5BA94蛋白具有RNA依赖的RNA聚合酶活性。 分别以病毒正常的基因组RNA和3’-OH封闭的RNA为模板,通过Northernblot分析和RT-PCR的方法对猪瘟病毒RdRp起始病毒RNA合成的分子机制进行研究。结果表明,猪瘟病毒RdRp主要是通过引物非依赖的3’末端从头合成机制起始病毒正链和负链RNA的合成。在以负链RNA为模板的反应中发现,RdRp除了以从头合成机制起始RNA合成外,还可以通过模板转换的方式合成高分子量的RNA。随后以(-)IRES为模板,对RdRp合适的反应条件进行摸索,发现csFv RdRP既能在镁离子(MgZ+)也能在锰离子(N加2+)存在的反应体系中起始RNA合成,但在N伪2+存在的情况下其活性更高,如果没有MgZ+或N位2+离子Rdl切就不能合成新生的RNA。高浓度三磷酸核昔酸(N仰)预孵育能够增强Rdl切合成正链和负链RNA的能力。将正链和负链RNA模板3’末端的胞啥吮C (即模板起始核昔酸,T+:)突变为尿啼陡(U)、腺嚎吟(A)或鸟嗓吟(G)都将导致RNA合成能力明显下降,表明模板3’末端起始核昔酸对起始RNA合成具有重要作用。将正链RNA模板的3’末端C突变为U后,其活性要比突变为G或A时的活性相对要高,而负链RNA模板的3’末端C突变为G后,Rd助也能合成少量的新生RNA,表明3’末端的其它序列对起始RNA合成可能也有一定的影响。 在病毒Rdl切起始基因组RNA合成过程中,RNA依赖的RNA聚合酶通过与起始三磷酸核昔酸(NTPi),模板起始核昔酸(T+:)以及模板RNA等形成起始复制复合体以后才能有效起始病毒基因组RNA的合成。本实验通过No川五一Westem blot的方法证明了复性后的CSFV Ns5B似4蛋白能够与正链和负链RNA模板相结合,模板竞争试验表明这种结合是特异性的,表明Ns5BC末端的疏水序列对RdRP的识别与结合活性是非必需的.体外RdRP复制系统的建立为深入研究CSFV基因组RNA复制的顺式、反式作用调控元件奠定了基础。 细胞转染试验发现CSFV全长RNA依赖的RNA聚合酶主要是定位在核膜周围,而C末端截短的RdRP则分布于细胞核内,并形成聚集状。表明虽然RdRPC末端24氨基酸的疏水序列对RdRP的识别与结合活性是非必需的,但它可能作为膜锚定序列起作用。将RdRPC末端24个氨基酸的疏水序列连接到绿色荧光蛋白(GFP)下游,瞬时表达发现24个氨基酸不能完全将外源GFP引导至细胞核膜周围。 对猪瘟病毒NSSA基因的功能了解甚少,一般认为非结构蛋白是病毒复制酶的组成成分,在病毒基因组RNA的复制中起调控作用。我们通过体外表达GsT.Ns5A的融合蛋白来探讨Ns5A在CSFv RdRP起始RNA合成中的作用。细胞转染试验发现NSSA分布于细胞核和细胞质内。
其他文献
受传感器性能和处理算法的影响,阵群成员类型观测集合往往具有不完全性和不确定性,而且阵群目标的编成模板通常是非固定的。在这种情况下,基于固定模板匹配的传统阵群目标编
在科技突飞猛进的今天,车载网络信息系统技术发展的极为惊人,并且凭借其本身独特的气质备受欢迎,不少车主更是跟随着时代的步伐,为自己的的爱车装上了网络通信信息系统,在保
散文《鹤》写于20世纪30年代,作者通过鹤的命运对人性进行了深刻剖析,思考人应该怎样对待地球上的其他生命。文章对人的行为进行了深刻的反思,具有超越时代的意义。在作者笔
<正>初中学业考试生物"五合一菜单自选"实验考查模式构建于2007年,是广州市教育科学"十一五"规划课程与教学改革专项课题"初中学业考试生物实验考查模式研究"的课题成果。201
未成年人是祖国的希望,尽管我国在一系列的法律法规中规定了对离异家庭未成年子女的保护措施,但在现实生活中,由于可行性不高而导致离异家庭中的未成年子女在父母离异后很有
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
俄罗斯国家机械制造厂生产的新型工业吸尘器具有轻巧灵活、外形小,它能自如地在设备通道、柱间进行吸尘。具有以下特点:
传统证据合成的计算量会随着证据个数急剧增加,限制了DS证据理论的广泛应用。从减少参与证据合成的焦元数量出发,提出了一种改进的DS证据理论的实用算法,以解决DS证据理论的
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
介绍了TDN-128B型倍捻机的结构、倍捻机的加捻原理,探讨了在生产细特纱的过程中的工艺调整,以及一些关键的技术措施。结果表明,用倍捻机生产的细特纱质量稳定,接头少,捻不匀低。