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IER3蛋白调控细胞内吞通路抑制牛病毒性腹泻病毒复制的作用机制研究

批准号:
32060042
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
36.0 万元
负责人:
付强
依托单位:
学科分类:
病毒学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
付强

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
牛病毒性腹泻病毒(BVDV)严重影响全球畜牧业的发展,也是牛源生物制品常在污染源。病毒的复制依赖宿主细胞因子发挥辅助作用,寻找参与病毒复制的宿主细胞通路及关键蛋白,将利于阐明病毒致病机制,为疫病防治提供新靶标。本项目组前期发现早期应答基因3(IER3)敲除显著性抑制BVDV复制,IER3敲除后胞浆中呈现大量的内吞体囊泡,使用邻近标记技术和蛋白质谱捕获与IER3互作的蛋白主要富集于细胞内吞途径;而IER3如何参与调控细胞内吞途径?IER3是否通过调控细胞内吞抑制BVDV复制?IER是否影响BVDV体内复制?尚未见研究报道。本研究将基于前期基础,全面探索IER3与细胞内吞途径重要蛋白互作情况、解析IER3调控细胞内吞影响BVDV复制的分子机制、探明IER3影响BVDV体内复制的作用,为揭示BVDV与宿主细胞相互作用和BVDV致病机制等提供理论依据,也为研发BVDV防控技术提供新型作用靶点。
英文摘要
Bovine viral diarrhea virus (BVDV) has seriously affected the development of livestock and poultry industry worldwide, and is also a common source of contamination of bovine biological products. Virus replication depends on the host cell factor played an auxiliary role, and finding the host cell pathway and important factors involved in virus replication will contribute to clarify the pathogenesis of the virus and provide novel targets for disease control. The previous findings of our project team showed that early response gene 3 (IER3) knockout significantly inhibited the replication of BVDV. After the knockout of IER3, a large number of endocytosis vesicles presented in the cytoplasm. The proteins interacted with IER3 screening with the proximity labelling technology and protein mass spectrometry were mainly enriched in the endocytosis pathway. How does IER3 participate in the regulation of endocytosis? Does IER3 inhibit BVDV replication by regulating endocytosis? Does IER3 affect the replication of BVDV in vivo? However, there is no the systemic reports with regard to these scientific problems. Based on the previous findings, this study will comprehensively explore the interaction between IER3 and important proteins of endocytosis pathway, analyse the molecular mechanism of IER3 regulating endocytosis affecting BVDV replication, and investigate the effect of IER3 on BVDV replication in vivo. The results will provide theoretical basis for the interaction between BVDV and host cells and the pathogenesis of BVDV, and also provide a novel target for the research and development of BVDV prevention and control technology.
牛病毒性腹泻病毒BVDV严重影响全球畜牧业的发展,也是牛源生物制品常在污染源。本项目组前期发现早期应答基因3(IER3)敲除显著性抑制BVDV复制,IER3敲除后胞浆中呈现大量的内吞体囊泡,IER3如何介导内吞作用进而影响BVDV复制?尚不明确。本研究开展①使用蛋白邻近标记TurboID技术筛选与IER3互作的关键捕获蛋白,并鉴定捕获蛋白的功能;②探索IER3通过细胞自噬通路影响BVDV复制的分子机制;③探索IER3通过细胞内吞通路影响BVDV复制的分子机制;④构建BVDV感染IER3过表达的BABL/c小鼠,探索IER3影响BVDV体内复制作用。结果发现敲除IER3基因将阻止BVDV复制;使用邻近标记TurboID技术和蛋白质谱分析筛出与IER3互作的细胞因子,其功能主要富集于蛋白质折叠、内质网蛋白质折叠、内吞作用等通路;分析得到与IER3互作的关键因子HSP90B1、SEC62、PDIA4、UGGT1等,敲除上述基因抑制BVDV的复制,其中HSP90B1和SEC62基因敲除作用最明显;IER3与PDIA4、SEC62有相互作用,但与HSP90B1蛋白未发生相互作用;IER3通过调控内质网应激通路影响BVDV的复制;IER3能够诱导SEC62的表达,同时IER3与SEC62蛋白存在相互作用,关键互作位点为IER3的R15和D144氨基酸残基、SEC62的F30和P191氨基酸残基;进一步研究发现IER3与SEC62和LC3互作,介导内质网自噬途径促进BVDV的复制;同时研究发现IER3与Rab11a存在相互作用,关键作用位点为IER3蛋白的R184和M181氨基酸残基,及Rab11a的P153A和F129氨基酸残基;而Rab11a是细胞内吞作用的关键蛋白,敲除Rab11a抑制BVDV复制增殖,回补野生型Rab11a蛋白将消除Rab11a敲除造成的抑制BVDV复制作用。最后,构建的IER3过表达的BALB/c小鼠模型,研究发现过表达IER3促进BVDV在BALB/c小鼠体内的感染和复制。综上研究内容和研究结果,表明IER3能通过SEC62、LC3、Rab11a等关键蛋白影响细胞自噬和细胞内吞通路,进而影响BVDV复制,后续将继续围绕IER3影响自噬和细胞内吞通路的关键蛋白开展研究工作,系统阐述IER3作为宿主因子影响BVDV复制的分子机制。
“老药新用”--小檗胺抗犊牛腹泻关键病毒性病原复制的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    付强
  • 依托单位:
牛病毒性腹泻病毒感染诱导线粒体自噬功能缺陷调控胃肠道炎症反应机制的研究
  • 批准号:
    31760742
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    37.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    付强
  • 依托单位:
miR-2459调控锌指抗病毒蛋白ZAP表达介导对BVDV复制水平的影响分子机制研究
  • 批准号:
    31502095
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    付强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金