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    研究揭示基因Ⅰ型與基因III型日本腦炎病毒宿主適應差異新機制

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      近日,中國農業科學院上海獸醫研究所豬呼吸道傳染病創新團隊揭示基因Ⅰ型(GⅠ)與基因Ⅲ型(GⅢ)日本腦炎病毒宿主適應差異的新機制,為探究近年來在我國乃至整個亞洲地區,日本腦炎病毒流行出現的由GⅢ型向GⅠ型轉變的原因提供了新思路。相關研究成果在線發表于《公共科學圖書館-病原學(PLoS Pathogens)》。

      據馬志永研究員介紹,日本腦炎病毒(Japanese Encephalitis Virus, JEV)屬于黃病毒科黃病毒屬,能夠引起人的中樞神經系統損傷和豬的繁殖障礙等疾病,在自然界中主要是通過蚊蟲叮咬進行傳播,蚊子是病毒的傳播宿主,水禽和豬是病毒主要的擴增宿主。從20世紀30年代到20世紀末,GⅢ型毒株一直占據著亞洲地區日本腦炎病毒流行的主要地位,但最近二十年GⅠ型日本腦炎病毒逐漸替代GⅢ型,成為我國乃至整個亞洲地區的主要流行毒株,而對于基因型轉換的分子機制目前尚不清楚。

      團隊研究發現,GⅠ型日本腦炎病毒相對于GⅢ型在水禽宿主中具有適應性優勢,能夠引起雛鴨產生滴度更高、持續時間更長的病毒血癥,而宿主適應性差異被認為可能是引起日本腦炎病毒基因型轉換的一個重要的原因。研究中發現GⅠ型病毒相對于GⅢ型能夠在水禽宿主中特異地誘導更低水平的IFN-α與β的表達,從而表現出對水禽宿主適應性的優勢。為進一步解析分子機制,該團隊建立了GⅠ型與GⅢ型日本腦炎病毒的反向遺傳學操作系統,構建了一系列的嵌合病毒與定點突變病毒,最終找到NS5-V372A-H386Y兩個氨基酸位點共同決定著GⅠ型與GⅢ型病毒對水禽宿主適應性的差異。同時研究發現,NS5-V372A與H386Y兩個氨基酸位點的氫鍵排布可能通過決定著NS5蛋白的NLS(核定位信號)的柔性而影響著宿主適應性的差異,通過對V372A與H386Y位點進行同性氨基酸的替換進行了驗證。該研究從病毒本身解釋了GⅠ型與GⅢ型日本腦炎病毒對水禽宿主適應性差異的機制,為進一步揭示日本腦炎病毒基因型轉換的分子機制奠定了理論基礎。

      

      該研究得到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金項目等資助。(通訊員 王雷)

      原文鏈接:https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1008773

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