Ⅱ型单纯疱疹病毒糖蛋白D的表达、纯化、结晶以及结构解析

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疱疹病毒是一种常见病原微生物,在自然界中能感染众多宿主。单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus type, HSV)是疱疹病毒科α亚科,其复制周期短,繁殖速度快。根据血清型分类,HSV分为两个种类,分别是I型单纯疱疹病毒(HSV-1)和Ⅱ型单纯疱疹病毒(HSV-2)。HSV-1易感染人的口腔以及眼上皮细胞,导致口腔疱疹、单纯疱疹病毒性角膜炎等疾病。HSV-2则主要感染人的生殖系统,引起生殖器疱疹。该性病的发病率仅次于淋病和梅毒。HSV-1和HSV-2均能潜伏感染神经细胞。不论是HSV-1还是HSV-2,单纯疱疹病毒感染细胞都离不开三个过程:粘附、受体结合、融合。在这三个过程中,HSV囊膜上的糖蛋白起到了重要作用。gC和gB与受体结合后使得病毒的囊膜和细胞的脂质膜靠近,从而病毒粘附在细胞上。gD与nectin-1/nectin-2、HVEM、3-O-硫酸乙酰肝素、gB与PILRα、Non-muscle myosin ⅡA进行受体识别和结合。之后形成的gD、gB、gH和gL的四元复合物引发膜融合。其中gD在病毒与宿主细胞的膜融合过程中作用关键。根据已经解析的HSV-1gD以及其与受体HVEM的复合体的结构发现,gD的C端回折缠绕在N端的受体结合位点,但当受体结合时,C端让出该结合位点。而C端与gB、gH和gL形成融合符合物。由于HSV-1和HSV-2二者感染的细胞不同,并且不同株系病毒的囊膜蛋白gD选择的受体也有所不同。为了了解HSV-1gD和HSV-2gD在受体选择上的差异,需要进一步研究这两种蛋白与其受体结合的细节。而目前所得到的gD蛋白结构仅是HSV-1KOS株的gD(1-259)、(1-306)以及与HVEM的复合物结构,并没有HSV-2gD的结构。故在本文中利用杆状病毒表达系统表达出HSV-2stain333的gD蛋白的胞外部分区域(1-285aa),经过Ni-NTA亲和层析以及分子排阻层析纯化后,浓缩至5mg/ml和10mg/ml,进行悬滴气相扩散法筛选蛋白晶体的生长条件,并得到初筛的晶体。在初筛的晶体生长条件下进行优化。优化后的晶体生长条件为0.1M Hepes pH7.2,5%(v/v) MPD,10%PEG10000,18o C。经过X-射线衍射后,得到了分辨率为1.8的一套晶体衍射数据。分析后的数据显示晶体属于P21空间群,晶胞参数为a=63.6, b=55.4, c=65.3, β=96.3°。
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