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猪圆环病毒2型被认为是引起断奶仔猪多系统衰竭综合征及圆环病毒相关疾病的主要病原体,并与其他病原体造成混合型感染。给养殖业造成了重大的经济损失,疫苗的正确使用是防止PCV2流行及相关疾病的主要手段之一。为揭示PCV2组装、细胞入侵以及复制扩增原理,本研究的主要内容如下:1.收集并鉴定了2013-2015年间来自中国南部地区7个猪场的62个PCV2分离毒株,发现PCV2b是所有调查的猪场里最流行的亚型(95%),且PCV2b-1C作为近年来流行的新型毒株大量存在于免疫后的猪场。通过3D结构模拟软件讨论了新型病毒株结构蛋白Loop CT区域氨基酸的突变对病毒表面抗原性和病毒表面结构突变的影响。同时,结合重组分析软件验证,发现了一个新型的重组毒株,揭示了PCV2b-1A/1B病毒株与PCV2b-1C病毒株重组的现象。为后期研究Loop CT的功能获得了毒株与PCV2 cap基因序列。2.通过比较分析发现,PCV2核衣壳蛋白在五倍轴位置具有特殊的表面结构特征,其中,Loop HI含有一个特有且保守的酪氨酸磷酸化位点(206IYD208)且位于PCV2 capsid的外表面,在病毒入侵细胞的过程中可能被宿主细胞内的非受体酪氨酸激酶识别,而五倍轴附近Loop CT内的PXXP模式结构可能参与SH3结构域酪氨酸激酶的活化作用。这些工作,为Loop CT的研究奠定了理论基础。3.构建重组质粒,利用原核表达系统,对野生型和突变体Cap蛋白进行表达时,宿主菌选择大肠杆菌BL21、诱导温度选择37℃、IPTG浓度为1 mM和诱导时间选择6 h等表达条件下,野生型和突变体Cap蛋白表达具有较好的可溶性,且能通过镍柱填料以一步纯化方式获得。4.删除Loop CT后,导致PCV2 VLPs不能正常组装,而删除Loop CT的PXXP motif或将其替换成PCV1特有的氨基酸“LNK”或“AXXA”,不影响VLPs的组装和细胞内化。因此,Loop CT内的前五个氨基酸(225NLKDP229)可能参与VLPs的组装。这五个氨基酸中存在两个带有电荷的氨基酸227KD228在PCV1和PCV2所有基因型中严格保守。采用“AA”或者“RE”替换Loop CT中的227KD228后,Cap蛋白不能有效地组装成VLPs。用“A”分别来替换Loop CT中的227K或228D后,两者都不影响Cap蛋白的组装,但是将227K突变为227A后,影响VLPs的内化。病毒拯救实验进一步证明“K227A”的突变,将影响病毒在猪肾细胞中的复制与扩增。综上所述,本论文通过生物信息的方法对PCV2 VLPs表面的loops结构进行分析及模拟预测,找出高变区和保守区的loops结构。通过系列突变、PCV2 Cap蛋白的表达、体外组装、电镜观察、病毒拯救及扩增等技术来研究PCV2组装、细胞内化及病毒增殖机理,证明了Loop CT参与PCV2的组装、细胞内化以及病毒的复制扩增,为PCV2疫苗、药物载体等的研究和开发奠定理论基础。