chIFITM1对NDV的体外抑制作用研究

chIFITM1对NDV的体外抑制作用研究

论文摘要

新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)是严重危害禽养殖业的重要病原微生物。本团队前期研究发现,在NDV感染鸡的气管和腺胃中,干扰素和鸡干扰素诱导的跨膜蛋白1(Chicken interferon induced transmembrane protein 1,chIFITM1)显著上调表达。但是chIFITM1能否抑制NDV的复制及其影响因素,目前仍不清楚。本研究构建了chIFITM1的真核表达质粒pCAGGS-HA-chIFITM1,转染LMH和HD11细胞后检测发现chIFITM1蛋白均表达。然而,在LMH细胞中表达的chIFITM1并不能抑制NDV的复制,但在HD11细胞中表达的chIFITM1却能显著抑制NDV的复制。chIFITM1是干扰素诱导的跨膜蛋白(Interferon induced transmembrane protein,IFITM)家族中的一员,目前研究表明IFITM的抗病毒作用主要与病毒的入侵途径及IFITM的亚细胞定位有关,因此我们推测chIFITM1在LMH和HD11细胞中抗病毒作用的不同可能与这两种因素有关。NDV可以通过直接的膜融合途径和内吞途径入侵细胞,膜融合途径是NDV入侵细胞的普遍途径,但NDV入侵不同细胞时采用的内吞途径可能存在差异。因此本研究通过检测NDV入侵LMH和HD11细胞的途径以及chIFITM1的亚细胞定位分析chIFITM1仅在HD11细胞中抑制NDV复制的可能机制。使用网格蛋白和小窝蛋白介导内吞途径的抑制剂Dynasore,网格蛋白介导内吞途径的抑制剂Chlorpromazine,小窝蛋白介导内吞途径的抑制剂PMA,巨胞饮内吞途径的抑制剂EIPA,吞噬内吞途径的抑制剂Wortmannin,处理细胞后检测其对NDV吸附、进入和复制的影响。结果显示,在LMH和HD11细胞中,以上5种试剂均不能抑制NDV的吸附,但Dynasore和PMA均能显著抑制NDV的进入和复制,而Chlorpromazine、EIPA和Wortmannin均不能抑制NDV的进入和复制。此外,本研究还发现,在病毒感染LMH和HD11细胞的早期阶段,NDV能够与早期内体marker EEA1共定位。使用细胞内体酸化的抑制剂Bafilomycin A1预处理LMH和HD11细胞后均能显著抑制NDV的复制。上述结果说明,在LMH和HD11细胞中,NDV均可通过小窝蛋白介导的内吞途径入侵细胞,但是NDV的内吞途径经过早期内体且依赖内体的酸化。上述试验表明,NDV入侵LMH和HD11细胞的途径相同,但chIFITM1仅在HD11细胞中能够抑制病毒的进入和复制,我们推测这可能与chIFITM1的亚细胞定位有关。通过激光共聚焦试验检测发现,在LMH细胞中chIFITM1主要定位在细胞膜表面;但在HD11细胞中chIFITM1主要定位在细胞膜表面和细胞内体中,并和EEA1有明显的共定位。本研究结果表明,chIFITM1在LMH和HD11细胞中的抗病毒作用不同是由于chIFITM1的亚细胞定位不同,即位于HD11细胞内体中的chIFITM1能够抑制通过内吞途径进入的NDV的复制,但存在于LMH细胞膜表面的chIFITM1对NDV的进入和复制没有显著影响。本研究揭示了chIFITM1抑制NDV进入细胞的作用及其可能的原因,为进一步探索chIFITM1抑制NDV感染的作用机制奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 英文缩略表
  • 第一章 引言
  •   1.1 新城疫病毒的研究简况
  •     1.1.1 新城疫病毒的概述
  •     1.1.2 NDV的病毒蛋白与主要功能
  •     1.1.3 NDV入侵细胞的途径
  •     1.1.4 NDV的复制周期
  •   1.2 干扰素诱导的跨膜蛋白研究概况
  •     1.2.1 干扰素诱导的跨膜蛋白概述
  •     1.2.2 IFITM的拓扑结构
  •     1.2.3 IFITM的亚细胞定位
  •     1.2.4 IFITM的表达与组织分布
  •     1.2.5 IFITM的生物学功能
  •     1.2.6 IFITM的抗病毒作用机制
  •   1.3 本研究目的意义
  • 第二章 材料与方法
  •   2.1 试验材料
  •     2.1.1 毒株、细胞和质粒
  •     2.1.2 鸡外周血红细胞
  •     2.1.3 主要试剂
  •     2.1.4 主要试剂及其配制
  •     2.1.5 主要仪器
  •   2.2 试验方法
  •     2.2.1 chIFITM1 真核表达载体的构建与鉴定
  •     2.2.2 pCAGGS-HA-chIFITM1 转染细胞
  •     2.2.3 间接免疫荧光反应鉴定chIFITM1 的表达
  •     2.2.4 蛋白免疫印迹鉴定chIFITM1 的表达
  •     2.2.5 NDV感染过表达chIFITM1 的细胞
  •     2.2.6 收集的样品中病毒滴度的测定
  •     2.2.7 药物细胞毒性的检测
  •     2.2.8 药物抑制试验
  •     2.2.9 内吞通路抑制剂对NDV吸附的影响
  •     2.2.10 内吞通路抑制剂对NDV进入的影响
  •     2.2.11 提取总RNA
  •     2.2.12 Real time RT-PCR检测NDV载量
  •     2.2.13 NDV和 EEA1 的亚细胞定位情况
  •     2.2.14 chIFITM1和EEA1 的亚细胞定位情况
  • 第三章 试验结果
  •   3.1 chIFITM1 真核表达载体的构建与鉴定
  •     3.1.1 PCR扩增chIFITM1 目的基因
  •     3.1.2 chIFITM1的PCR和酶切鉴定
  •   3.2 chIFITM1的表达
  •     3.2.1 IFA
  •     3.2.2 Western blot
  •   3.3 chIFITM1 不能抑制LMH细胞中NDV的复制
  •   3.4 chIFITM1 能显著抑制HD11 细胞中NDV的复制
  •   3.5 药物工作浓度的确定
  •   3.6 NDV通过小窝蛋白介导的内吞途径入侵LMH和 HD11 细胞
  •   3.7 内吞通路抑制剂对NDV吸附和进入的影响
  •   3.8 NDV的内吞途径经过早期内体
  •   3.9 NDV的内吞途径依赖内体的酸化
  •   3.10 chIFITM1在LMH和 HD11 细胞中的亚细胞定位不同
  • 第四章 讨论
  • 第五章 全文结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 范振

    导师: 刘胜旺

    关键词: 新城疫病毒,鸡干扰素诱导的跨膜蛋白,内吞途径,亚细胞定位

    来源: 中国农业科学院

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,畜牧与动物医学

    单位: 中国农业科学院

    分类号: S852.65

    总页数: 59

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