口蹄疫病毒3C蛋白降解蛋白激酶PKR促进病毒复制的分子机制

作     者：李春天 

作者单位：中国农业科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：郑海学

授予年度：2017年

学科分类：090601[农学-基础兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

主      题：口蹄疫病毒 双链RNA依赖的蛋白激酶 3Cpro 溶酶体路径 

摘      要：口蹄疫是口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)引起的对家畜及多种野生动物高度致病的烈性传染病。天然免疫反应在宿主抵御FMDV早期感染过程中发挥着关键作用,是宿主抵御病毒感染的第一道防线,广谱、及时地识别病原微生物感染并启动机体的免疫反应;同时天然免疫也能诱导机体起始适应性免疫应答,并对适应性免疫反应具有关键地调控作用。双链RNA依赖的蛋白激酶(PKR)在宿主抵抗病毒感染中发挥着重要的作用。为了阐明PKR在FMDV感染过程中的作用,我们首先开展了PKR的过表达实验,结果表明过表达PKR,FMDV的复制水平明显受到抑制;这证明PKR具有抑制FMDV复制的功能。我们进一步对FMDV感染后PKR在细胞水平内表达情况进行了研究,结果表明,FMDV感染PK15细胞后,PKR的转录水平逐渐升高,但其蛋白水平及磷酸化水平则显著降低;PKR介导激活的eIF2α磷酸化水平也受到明显的抑制。通过进一步研究,发现FMDV非结构蛋白3C是FMDV感染细胞后抑制PKR表达降低其磷酸化的关键病毒蛋白。为了阐明3C下调PKR蛋白表达的机制,我们通过蛋白质的互作、构建突变体、蛋白质降解途径抑制等方法进行了系统研究。结果表明FMDV 3C不能与宿主PKR发生互作,其水解酶活性与PKR表达水平的降低并不存在关联,3C是通过溶酶体途径来下调PKR的表达;但对于其具体如何调控溶酶体路径的机制还有待于进一步阐明。总之,通过本研究的开展,我们证实了宿主PKR抑制FMDV的功能,发现FMDV感染能够抑制宿主PKR蛋白表达;同时,我们发现FMDV拮抗PKR抗病毒作用的一种新机制,即FMDV的非结构蛋白3C通过调控溶酶体途径下调PKR蛋白的表达水平,从而拮抗PKR的抗病毒作用。本研究为阐明FMDV拮抗宿主抗病反应的分子机制提供新的数据,为降低FMDV疫苗免疫抑制性提供新的视角。