宿主限制性因子在抑制病毒复制、调节天然免疫等方面发挥重要的作用,但其作用机制各异,同一因子对不同病毒的作用机制亦有差异。干扰素诱导跨膜基因(interferon induced transmembrane, IFITM)是最近发现的一个抗病毒限制因子,但其作用机制并不是十分清楚。本研究拟选择严重危害养殖业的伪狂犬病毒(有囊膜的DNA病毒)和口蹄疫病毒(无囊膜的RNA病毒)以及人兽共患的乙型脑炎病毒(有囊膜的RNA病毒)为研究对象,通过建立稳定表达猪IFITM3的细胞系和转基因小鼠探讨猪IFITM3对这三种病毒的抑制效果;进而研究IFITM3蛋白具体作用病毒复制周期的那一阶段,并通过表达谱芯片、酵母双杂交等技术筛选IFITM3上调的基因和相互作用的蛋白,阐明其抑制病毒复制的分子机理。为抗病毒药物设计和分子抗病育种研究奠定基础。
Interferon induced transmembrane gene;Foot and mouth disease virus;Japanese encephalitis virus;Pseudorabies virus;Influenza virus
干扰素诱导的跨膜基因(interferon induced transmembrane, IFITM)属于干扰素刺激基因,在生命体中起着细胞粘附、分化、信号转导、抗肿瘤和抗病毒以及免疫监视的作用。在本项目中,首次克隆了猪源IFITM3基因,分析比较与人源IFITM3有66%同源性和共同的结构域;建立了稳定表达IFITM3的细胞系,系统的评价了IFITM3蛋白对FMDV、JEV、IAV和PRV复制的影响。猪源IFITM3显著的抑制FMDV增殖,与对照相比,抑制滴度达到1000倍以上,差异极显著(p<0.001),而且对不同的血清型的FMDV都具有显著的抑制效果,在乳鼠模型上,IFITM3能有效抗FMDV的感染。同时IFITM3对JEV、IAV和PRV也具有显著的抑制效果,具备潜在的抗病育种价值。抗病分子机制研究表明IFITM3主要通过影响病毒的吸附(FMDV)或进入(JEV和PRV)来影响病毒的复制,并通过酵母双杂交技术筛选到与细胞凋亡相关的宿主基因AIFsh。在此基础上,构建了转基因小鼠或猪,并对其抗病毒效果进行了评价,结果显示在过表达IFITM3的转基因小鼠和猪上,并不能很好的抗病毒感染,其机理有待深入研究。