为揭示SARS-CoV高传染性、高致病性的分子基础,本课题组相继完成了SARS-CoV结构基因及功能未知基因的克隆及表达研究。发现SARS-CoV X1存在三个跨膜区,定位于高尔基体,并在转染细胞中与M蛋白存在共定位,提示X1可能参与SARS-CoV的整合和出芽过程。本课题在已有研究的基础上,进一步观察X1在SARS感染细胞中的定位及其拓扑异构性,了解X1与SARS-CoV已知结构蛋白的相互作用及细胞内共定位;并应用RNA干涉技术,分析X1在SARS-CoV复制及感染中的作用;同时,通过构建X1基因的缺失突变体,探讨X1基因结构与功能的关系。
SARS-CoV被认为是近年爆发流行的非典型肺炎的病原体。SARS-CoV X1是SARS-CoV基因组所特有的开放阅读框架(ORF3a)的编码蛋白,因而又称为SARS-CoV 3a蛋白。已有的研究表明SARS-CoV 3a蛋白在SARS-CoV感染的细胞中存在表达,是SARS-CoV的非结构蛋白之一。本课题研究揭示SARS-CoV 3a蛋白可作为高尔基体跨膜蛋白发挥作用,阻止Brdu掺入,引起细胞周期阻滞于G0/G1期。在哺乳动物细胞内,SARS-CoV 3a蛋白的Golgi定位取决于其N端的跨膜区存在,而其引起的G0/G1期阻滞则与C端的功能域有关。并初步探讨了SARS-CoV 3a 诱导细胞G0/G1 期阻滞的机制,发现该现象与细胞周期蛋白D3的水平以及Rb蛋白Ser-795 and Ser-809/811位点的磷酸化相关。揭示SARS-CoV 3a蛋白通过降低cyclin D3蛋白水平抑制Rb磷酸化,经而导致细胞周期阻滞。