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文檔簡(jiǎn)介
1、2002年冬天至2003年,我國(guó)爆發(fā)嚴(yán)重急性呼吸綜合癥,并迅速傳播至全球二十多個(gè)國(guó)家,導(dǎo)致8000多人感染,將近10%感染者死亡,一種新的冠狀病毒(SARS-CoV)是這場(chǎng)疫情的元兇。SARS-CoV的傳播與動(dòng)物有關(guān)。2003年,研究人員從果子貍中分離到了SARS病毒,全基因組序列與人類(lèi)SARS病毒具有99%的同源性。最近研究又發(fā)現(xiàn)蝙蝠攜帶有類(lèi)SAR-CoV,與人SARS-CoV基因組序列同源性達(dá)92%,不過(guò)這種病毒不會(huì)直接感染人類(lèi)。野
2、生蝙蝠可能是非典病毒的源頭宿主,果子貍只不過(guò)是SARS-CoV變異傳播鏈上一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),作為SARS-CoV的中間宿主和重要載體將病毒從野外傳染到人類(lèi)身上。家貓也是SARS-CoV的易感動(dòng)物。2003年SARS大爆發(fā)期間,在香港陶大花園SARS患者家中的寵物貓血清中檢測(cè)到了SARS-CoV。SARS-CoV人工感染家貓、雪貂也獲得成功,病毒能夠在家貓?bào)w內(nèi)正常增殖,被感染的家貓能有規(guī)律排毒,出現(xiàn)與人類(lèi)SARS-CoV感染類(lèi)似的病理變化
3、,并可將病毒傳染給與其共同飼養(yǎng)的原本不帶毒的動(dòng)物。 人的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)是SARS-CoV的一個(gè)功能性受體,本實(shí)驗(yàn)室首次克隆了家貓ACE2基因,為了深入探討家貓ACE2基因作為SARS-CoV受體及其在SARS傳播中的作用,本研究開(kāi)展了如下工作: (1)家貓ACE2空間結(jié)構(gòu)建模:家貓ACE2基因編碼的氨基酸序列與人ACE2同源性達(dá)85%,本研究以人ACE2結(jié)構(gòu)為模板,用同源模建法建立了貓ACE2的三維空間結(jié)
4、構(gòu)模型,蛋白質(zhì)對(duì)接法模擬了貓ACE2分子與SARS-CoV S的RBD結(jié)合。所預(yù)測(cè)的三維結(jié)構(gòu)基本在一定程度上能反映出貓ACE2真實(shí)的空間構(gòu)象,預(yù)測(cè)得到的模型與人ACE2的空間結(jié)構(gòu)非常相似。比較ACE2分子中與SARS-CoV S蛋白受體結(jié)合區(qū)相接觸的18個(gè)氨基酸,家貓ACE2只有三個(gè)氨基酸與人ACE2不同,分別為L(zhǎng)24Q、E38D與T82M,提示家貓ACE2可能為SARS-CoY的功能性受體。 (2)家貓ACE2原核表達(dá)及與SA
5、RS-CoV S1蛋白的結(jié)合:人ACE2的受體功能區(qū)位于N端,SARS-CoV的受體結(jié)合蛋白為其纖突蛋白S1蛋白。為了獲得家貓ACE2作為SARS-CoV受體的直接證據(jù),本研究在大腸桿菌BL21(DE3)中表達(dá)了家貓ACE2 N端19aa-367aa,并純化得到重組蛋白。經(jīng)配體轉(zhuǎn)印試驗(yàn)和ELISA均證實(shí),重組的fACE2<,19~367>蛋白片段能夠與重組的SARS-CoV S1蛋白結(jié)合。 (3)貓ACE2基因的真核表達(dá):為了深
6、入研究貓ACE2基因的受體活性,進(jìn)一步構(gòu)建了基因片段的真核表達(dá)載體pcDNA-mfA367,間接免疫熒光檢測(cè)表明家貓ACE2 N端1aa-367aa在細(xì)胞膜上實(shí)現(xiàn)了定位表達(dá)。這為深入研究貓ACE2的SARS-CoV受體功能提供了重要工具。 (4)家貓ACE2突變體構(gòu)建:為了進(jìn)一步研究家貓ACE2在SARS~CoV跨種感染中的地位,本研究進(jìn)行了家貓ACE2系列突變體構(gòu)建。針對(duì)已報(bào)道的人ACE2決定SARS-CoV受體功能的關(guān)鍵氨基
7、酸,以pcDNA-mfA367為模板,用定點(diǎn)突變技術(shù)構(gòu)建了六個(gè)單位點(diǎn)突變體。在此基礎(chǔ)上,對(duì)突變體進(jìn)行了真核表達(dá),進(jìn)一步用假病毒感染試驗(yàn)、合胞體觀察實(shí)驗(yàn)、免疫熒光等檢測(cè)了貓ACE2及其突變體與SARS-CoV之間的相互作用。 總之,本研究獲得貓ACE2作為SARS~CoV受體的生物信息學(xué)證據(jù)及直接的體外實(shí)驗(yàn)證據(jù)。構(gòu)建了貓ACE2的原核與真核表達(dá)載體,獲得系列ACE2的系列突變體并進(jìn)行了真核表達(dá)與功能分析。為進(jìn)一步研究家貓ACE2在
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