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本研究通过采用一些先进的技术和方法,探索SARS-CoY的致病机理,对于防止SARS再次侵袭起着积极的推动作用,还可为SARS治疗寻找新的思路和方法。
首先,选择pET22b和pET30a作为SARS-CoY核蛋白表达的质粒,表达可溶性的SARS-CoY核蛋白,利用Ni<2+>鏊和亲和层析和离子交换层析对表达的核蛋白进行了纯化,获得了较纯的可溶性核蛋白。并且将SPR/BIACORE技术与MALDI-TOF MS技术联合起来,利用SPR技术的高灵敏度、高效率、高通量、不需标记物和染料、实时监测生物分子间的相互作用等优点,使用SPR生物传感芯片作为亲和吸附的表面,捕获宿主细胞(2BS细胞、A549细胞和正常人肺组织)裂解物中与SARS-CoV核蛋白相互作用的细胞蛋白,收集足够量的相互作用蛋白,电泳分离后再利用MALDI-TOF MS分析获得蛋白的性质,根据获得的多肽分子量谱,在已有的蛋白数据库中查找相应的蛋白质进行鉴定。经过数据库检索分析,最终确定三种与SARS-CoV核蛋白相互作用的蛋白,目前国内外尚未见类似报道。这三种蛋白分别是:(1)26S蛋白酶调节亚单位S10B(蛋白酶体亚单位p42)(蛋白酶体26S亚单位ATPase 6)(P62333),属于泛素/蛋白酶体系统;(2)细胞角蛋白16(K16)(CK 16)(P08779);(3)细胞角蛋白14(K14)(CK 14)(P02533)。
根据这些蛋白的开放读码框基因设计引物利用RT-PCR方法从2BS细胞和A549细胞中扩增相应的基因,再将扩增出的26S蛋白酶调节亚单位S10B(p42)开放读码框基因克隆到pGEX-5X-1载体,融合表达p42-GST,用GST融合蛋白pu11down技术再次证实了二者在细胞外的相互作用。使用共聚焦显微镜初步观察到了SARS-CoVNP与p42在2BS细胞内的共定位信号,提示两种蛋白在细胞内相互作用的可能。
26S蛋白酶体管理亚单位S10B属于泛素/蛋白酶体系统中19S调节颗粒的一个亚单位,具有ATPase活性,p42和其它亚单位组装成PA700,调节蛋白酶体的活性,参与泛素化蛋白的降解。泛素/蛋白酶体系统是真核细胞内蛋白质选择性降解的主要途径,而蛋白酶体是UPP中蛋白质降解的场所。蛋白酶体是一种庞大的、多价复合酶,它在承担细胞内蛋白质降解的泛素/蛋白酶体通路的关键步骤中起催化作用。26SATP-依赖的蛋白酶体就是一个巨大的多亚单位的蛋白酶复合体,20S蛋白酶体是26S蛋白酶体的催化核心,也是泛素化蛋白降解的中心;19S调节颗粒参与最初的底物识别和结合而使底物蛋白变性,并将底物折叠并协助底物迁移至20S蛋白酶体水解中心。蛋白酶体不仅可降解自身的蛋白质,而且可降解外源的蛋白质(如病毒蛋白),在病毒感染、细胞免疫及其炎症反应中也发挥重要作用。SARS-CoV核蛋白与p42相互作用在SARS-CoV感染及SARS的发生发展中发挥的作用还有待于进一步深入研究,但这种相互作用的可能机制应与泛素/蛋白酶体系统在生物体内的功能密切相关。根据推测:p42与SARS—CoV核蛋白的相互作用的结果可能会影响病毒抗原的递呈,使病毒逃避了CTL淋巴细胞的杀灭作用;参与了炎症反应,造成了机体器官组织的免疫损伤等。这些研究为进一步揭示SARS-CoV感染机制以及探索SARS的发生机理和治疗手段提供了重要的理论依据。