《諾如病毒GII.4流行株衣殼蛋白分子進化機理的研究》是依託復旦大學，由張軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：諾如病毒GII.4流行株衣殼蛋白分子進化機理的研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張軍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
諾如病毒GII.4流行株在世界範圍內引發的急性腸胃炎周期性大流行已成為日益嚴重的公共衛生問題，但相關分子機理仍未闡明。研究表明，抗原性漂變和受體識別模式的轉換與流行株的擴散密切相關，但關鍵分子靶標和功能位點的變異規律目前均不清楚。本項目將以主要衣殼蛋白(VP1)為研究中心，首先構建VP1蛋白體外分子進化模型，分析影響病毒功能與抗原性的關鍵胺基酸位點，預測流行株進化趨勢。同時系統表達各時期流行株VP1蛋白並構建單克隆抗體，建立體外抗原性篩選平台，推測各個時期流行株實現免疫逃逸的關鍵分子靶標和功能位點。並明確流行株主要(VP1)和次要(VP2)衣殼蛋白間的共進化現象，同時從VP2對衣殼蛋白表達量及整體穩定性的影響兩個方面探討VP1和VP2衣殼蛋白的共進化機理。通過本課題研究可進一步闡明GII.4流行株引發周期性大流行的分子機理，明確相關的分子靶標，為疫苗的研發和疫情的防控提供重要的理論支撐。
結題摘要
諾如病毒（norovirus，NOV）是一種引起急性腸胃炎的病原體，GII.4基因型的諾如病毒株在世界範圍流行中占主導地位。近年來的研究表明，諾如病毒GII.4病毒株的主要衣殼蛋白VP1突變是GII.4病毒株逃避免疫的重要因素。現階段多數研究均以VP1為對象，而次要衣殼蛋白VP2的功能與變異機制尚不明確。本課題運用生物信息學技術對188條VP1全長序列的比對分析，P2區是GII.4流行株VP1蛋白分子進化的關鍵區域，進化趨勢與VP1全長基因高度一致，VP1序列的位點變異主要位於P2區；正向選擇分析共檢出13處關鍵信息位點，其中9處集中於P2區。以近期流行株Den_Haag_2006b、New_Orleans_2009及Sydney_2012為主要研究對象，不同流行株表現受體親和的廣嗜性，抗原性漂變持續存在，構建特異性單克隆抗體，初步確認病毒株抗原性漂變的關鍵胺基酸位點。這些結果進一步闡明GII.4流行株逃避群體免疫而導致周期性大流行的分子機理，為多效價保護性疫苗與新型藥物的設計提供重要的理論基礎。另一方面，通過構建真核細胞的表達體系，對VP1和VP2蛋白相互作用的研究顯示VP1和VP2均能顯著促進對方的表達，進一步研究發現單獨的VP1蛋白分散在整個細胞中，而VP2蛋白則具有核定位的功能。在VP1和VP2共同存在的情況下，VP1通過VP2介導亦能定位在細胞核，提示VP2可能在功能和結構上對VP1的功能和位置變化至關重要，VP1可能在VP2協同下通過影響細胞核下游轉錄信號和染色質重構而在細胞功能方面發揮關鍵影響作用。這些結果為諾如病毒的防治提供新的思路，即可通過阻斷VP1和VP2蛋白之間的相互作用或者阻斷VP2蛋白的入核過程來治療諾如病毒感染引起的急性腸胃炎。
