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SARS是近年来爆发的一种严重的呼吸道传染疾病,SARS-CoV是SARS的病原体。基因组测序结果显示,SARS-CoV除编码冠状病毒共有的结构蛋白M、E、S和N蛋白外,还存在6个编码氨基酸大于50的ORFs,生物信息学分析没有发现这些ORFs的同源基因,推测其中可能存在SARS-CoV致病基因。在SARS-CoV特有的这些ORFs中,ORF7a即为其中之一。已有文献报道在SARS-CoV感染的细胞中可检测到ORF7a的表达,且其表达能诱导caspase依赖性的细胞凋亡,因此有理由认为7a可能是SARS-CoV的潜在致病基因。本课题拟对7a蛋白进行结构与功能初步研究,以期为揭示SARS-CoV致病的分子机制提供线索。 我们用免疫细胞化学方法对7a的细胞内定位及拓扑异构性进行研究,发现其定位于高尔基体,N端朝胞浆,C端朝内腔。同时我们在实验中注意到转染了7a的HEK293细胞与空细胞相比,增殖变得缓慢,推测其可能有增殖抑制作用。于是构建了N端或C端带有GFP或myc标签的7a真核表达载体,转染不同细胞系后检测细胞增殖情况,发现7a的表达可明显抑制细胞增殖,阻止BrdU掺入,提示7a可能起到细胞周期调控的作用。于是我们将7a转染HEK293细胞,转染后24-60h分别用流式细胞术分析细胞周期,结果显示,转染后不同时间点,7a的表达均能引起细胞周期G0/G1期阻滞,且转染COS-7和Vero细胞也可观察到相似结果。 为了找到7a中影响其定位和功能的结构域,我们构建了7a基因的系列缺失突变体,并对其进行定位和相关功能分析,发现决定7a定位和引起细胞G0/G1期阻滞以及凋亡的区域均位于蛋白的44-82个氨基酸处。 最后,进一步探索7a引起细胞G0/G1期阻滞的机制。Rb是细胞由G0/G1期进入S期的关键调控因子,可结合转录因子E2F并抑制其活性。Rb磷酸化受Cyclin/cdk复合物的调节,Rb高磷酸化后释放并激活E2F,启动S期基因转录。实验中我们主要通过Western blot的方法对这些影响细胞周期进程的蛋白因子进行研究,发现在HEK293细胞中,7a的表达可显著降低Cyclin D3转录水平和蛋白表