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冠状病毒最新研究成果

来源: 作者: 发布时间: 2021年06月30日

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。

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。

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YxxØ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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