IHHNV是世界各地养殖和野生对虾中一种重要的病毒性病原,但对其编码基因的功能目前仍不清楚。我们前期研究发现,IHHNV非结构蛋白NS1定位于细胞核中,导致细胞死亡,呈现凋亡细胞的特征,由此推测IHHNV NS1可能具有诱导细胞凋亡的功能。为此,本项目拟利用荧光显微技术实时观察NS1蛋白在细胞核内的精确定位及动态变化;重点采用四环素诱导表达系统对NS1基因进行诱导表达,通过Hoechst染色、流式细胞术和TUNEL等方法研究NS1蛋白诱导细胞凋亡的功能;进一步,利用Caspase系列检测试剂盒等检测启动凋亡发生的信号通路和具体分子机制,并利用定点突变技术查明NS1蛋白序列中对诱导凋亡所必需的功能结构域。通过本项目研究,不仅可以阐明IHHNV NS1与细胞凋亡之间的关系,而且为IHHNV 的分子生物学研究积累重要数据,有助于揭示IHHNV的致病机理和病理发生等基础理论问题。
Infectious hypodermal and hema;Nonstructural protein;apoptosis;molecular mechanism?;
传染性皮下及造血组织坏死病毒(Infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus, IHHNV)是危害世界各地对虾养殖的重要病毒性病原之一, 隶属于无脊椎动物细小病毒;虽已有不同IHHNV分离株的基因组全序列被破译,但对其编码基因的功能、尤其是它们在感染、复制周期以及致病过程中的生物学功能仍不清楚。本项目是首次研究无脊椎动物病毒IHHNV非结构蛋白NS1在诱导细胞凋亡方面的功能。通过本项目研究发现,IHHNV NS1蛋白定位于鱼类细胞的细胞核内,并不随着转染时间而发生转移;重要的是,本项目通过Hoechst染色、流式细胞术、TUNEL和Caspase活性检测等一系列方法证实了IHHNV NS1的表达能诱导鱼类细胞凋亡发生,其特征包括有细胞核片段化, Caspase-3和caspase-9分子的激活等; 其机制是通过激活NF-κB 和NFAT两种核转录因子,导致细胞线粒体膜电势降低,进而通过线粒体途径介导细胞凋亡发生;进一步,本项目还利用定点突变技术鉴定出IHHNV NS1蛋白核苷酸结合区中的Gly489, Gly494, Lys495, Glu534和Glu535对其诱导鱼类细胞凋亡是必须的。因此,通过本项目研究不仅阐明了IHHNV NS1诱导细胞凋亡的分子机制,而且为IHHNV 的分子生物学研究积累了重要数据,也为揭示IHHNV的致病机理和病理发生等基础理论问题奠定基础。