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衣壳蛋白(Capsid)在黄病毒生命周期中的作用及其疫苗开发的前景
创建时间:2020-09-18     浏览次数:72

近几十年来,以登革热病毒(DENV),寨卡病毒(ZIKV),黄热病病毒(YFV),日本脑炎病毒(JEV),西尼罗河病毒(WNV)和蜱传脑炎病毒(TBEV)为代表的黄病毒(Flavivirus),对全球公共卫生构成了巨大威胁。这些病毒大多数是节肢动物传播的病毒(即虫媒病毒),它们通过蚊子或蜱虫叮咬传播到脊椎动物宿主,从而引起动物和人类的一系列疾病。其中,仅DENV每年就约有3.9亿例感染。引起人类,并对全球公共健康构成重大威胁。

黄病毒的衣壳蛋白(capsid protein, CP)是最小的结构蛋白,位于多聚蛋白的最N’端,与prM蛋白(C-prM)之间具有严格的切割时序,这种切割时序对感染性病毒粒子的产生至关重要。CP通过反向平行的α-螺旋结构形成同型二聚体(homodimer),其最主要功能是包装病毒基因组RNA,形成核衣壳复合物(Nucleocapsid complex),并最终组装形成病毒粒子。然而迄今为止,NC的组装和解离过程都不清楚。此外,编码CP的基因序列包含有保守的RNA二级结构,这些二级结构对病毒基因组的有效复制至关重要。在被感染的细胞中,CP表现出复杂的细胞定位,除了在内质网中参与病毒的组装,CP还会与脂质滴结合,同时部分CP还会被转运到细胞核中;在病毒粒子组装过程发生之前,脂质滴可能起到存储CP的作用,但CP的核定位功能仍然未知。由于黄病毒的出芽(budding)是不依赖于NC的,因此CP功能的异常,会导致在病毒感染过程中完整病毒粒子分泌的减少,同时无NC的亚病毒颗粒(NC-free SVP)分泌的增多。但SVP具有与完整病毒粒子相似的免疫特性,因此是良好的免疫原。通过反向遗传学操作技术,将不同程度的缺失突变引入到病毒的CP基因中,可以产生安全有效的减毒活疫苗、非感染性复制子疫苗和单轮感染性颗粒,而后两种途径具有很大的疫苗开发潜力。

四川省兽药创新团队陈舜课题组将此相关研究内容以“The role of capsid in the flaviviral life cycle and perspectives for vaccine development” 为题,发表在Vaccine. 2020 Sep 17th, doi: org/10.1016/j.vaccine.2020.08. 053.