副粘病毒包膜糖蛋白结构和功能的研究

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2、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。f保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：逝导师签名：日期：丝堕：望：哆山东大学博士学位论文副粘病毒包膜糖蛋白结构与功能的研究专业：病原生物学博士生：王志玉导师：于修平教授中文摘要副粘病毒科是人类和动物重要致病病毒，分为三个属：副粘病毒属、肺炎病毒属和麻疹病毒属。副粘病毒属包括副流感病毒(PIV)、流行性腮腺炎病毒(MuV)、新城疫病毒(NDV)。肺炎病毒属主要是人和牛呼吸道合胞病毒(I／SV)。麻疹病毒属

3、主要包括麻疹病毒(Mv)、牛瘟病毒(RV)、犬瘟热病毒(CDV)等。副粘病毒属主要引起人类呼吸系统、生殖系统疾病，包括上呼吸道感染、支气管炎、毛细支气管炎、结膜炎、腮腺炎、睾丸炎、卵巢炎、肺炎等，严重时甚至死亡。NDV还能引起禽类疾病，而且往往是灾难性的，往往引起广泛流行。副粘病毒还常感染马类、猪类，引起肺炎、坏死性支气管炎、脑炎等。最近新出现的Nipah病毒、Hendra病毒、Salem病毒、鸟类肺炎病毒(APV)、人类后肺炎病毒(hMPV)等，都属于副粘病毒科。这些病毒能引起严重的人类和动物疾病，能

4、感染许多器官中的血管和血管外实质，特别是中枢神经系统。临床上主要表现为发烧、头痛，病死率极高。此外，NDV尚有其他方面的临床意义，如诱导干扰素(IFN)、肿瘤治疗等。NDV是副粘病毒中的典型代表，对其进行深入研究具有重要的理论和实际意义。副粘病毒的包膜由3种蛋白组成，有两种糖蛋白形成表面的刺突，在不同属具有不同活性。在hPIV、NDV、MuV具有血凝(HA)和神经氨酸酶(NA)活性的包膜糖蛋白称为HN蛋白，有细胞融合活性的蛋白称为F蛋白。在Mv只有血凝活性的蛋山东大学博士学位论文自称H蛋白，具有细胞融合

5、活性的蛋自称为F蛋白。RSV既无咖凝活性，也无神经氨酸酶活性称G蛋白。F蛋白主要介导病毒的包膜和宿主细胞的胞膜融合，及细胞问的膜融合。F蛋白先合成没有活性的前体蛋白F0。FO由细胞外蛋白酶水解切割成F1和F2，然后通过二硫键连接的F1和F2所组成。蛋白酶的切割作用导致在F1上产生一个新的疏水N一末端，该末端引起膜融合，所以酶切后有激活膜的融合和溶血活性的功能。这一过程是病毒嗜组织重要的决定因素和致病条件，也保证复制出来的病毒能在细胞之间扩散，从而逃避任何循环抗体对病毒的中和效应。酶切产物F1的疏水N一末

6、端的序列在副粘病毒之间是高度保守的。在包膜内层还有一种未糖基化的M蛋白。其功能是维持病毒颗粒的结构完整性。NDV复制时，F前体FO需要裂解成F1和F2，才能使子代病毒具有感染性，这种翻译后的裂解由宿主细胞蛋白酶完成。若不使其裂解，则产生非感染性病毒颗粒。膜酶能裂解NDV所有毒株的FO，体外处理非感染性病毒可恢复其感染性。除了副粘病毒以外，许多人类重要致病病毒都有细胞融合作用的包膜糖蛋白，如单纯疱疹病毒(HSV)、人类免疫缺陷病毒(HⅣ)等，细胞融合是其致病过程中不可缺少的一步。因此，对NDV的F蛋白的研

7、究具有广泛意义。NDVF的细胞融合作用的强度，直接关系到病毒毒力的强弱。我们以前的工作及其他学者的研究表明，HN与受体结合也是细胞融合过程所必需的。但是HN的促进细胞融合作用具有病毒特异性，即F只有与同源性HN共表达才能完成细胞融合这一过程，而与异源性HN共表达则不能使细胞发生融合。例如，NDVF和NDVHN共表达或hPIVF和11PⅣHN共表达时，有细胞融合发生；反之则无。证明HN和F之间必定存在某种信息的交流或传递。实验表明，HN和受体结合时，HN发生构象变化，导致相连的F也发生构象改变，从而释放出

8、疏水性融合肽进入靶细胞膜，并启动融合过程。至于I-IN和F发生作用的许多细节并不清楚，因此也成为人们对副粘病毒包膜糖蛋白研究的焦点和热点之一。本研究采用现代分子生物学方法，如基因定点突变、基因重组、基因克隆、指示基因法、免疫共沉淀、序列分析等，以NDV和11PⅣ为模型，获得多种突变株，于真核细胞内进行表达，检测F蛋白的细胞融合活性和表达强度、HN蛋白的受体识别和NA活性、HN的促细胞融合活性，以及糖化作用对HN功能的影响等。2山东大学博士学