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《山东大学》 2010年
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甲型H1N1流感病毒毒株的分子特征及功能分析预测

孟静  
【摘要】: 2009年4月,起源于墨西哥的新型流感引起人们一片恐慌,在短短几周之内,新型流感病毒就迅速地蔓延到了全世界,2009年6月11日,世界卫生组织将全球流感大流行警告级别提升至最高等级第六级,中国乃至山东省都是此次流感的重灾区,影响人们的正常工作生活。 此次爆发的流感病毒为一类新型流感病毒,本论文利用结构生物信息学的方法系统分析了山东省毒株的分子特征,并对其功能进行了分析预测。通过分子发育分析,山东省毒株为血凝素(HA)1型,神经氨酸酶(NA)1型毒株。毒株的基因组来源人、猪、禽流感的遗传物质,是一个四重排甲型流感病毒。其HA、NP和NS基因来源于H1N1亚型经典猪流感毒株,NA和MP基因来源于H1N1亚型禽源猪流感毒株。PA和PB2基因来源于不同亚型的禽流感病毒,PBl基因来源于季节性H3N2亚型人流感病毒。虽然新甲型H1N1流感病毒8个基因片段所形成的进化树各不相同,但仍然存在一些共性:4株新甲型H1N1流行病毒株A/Mexico/4486/2009;A/California/04/2009; A/Beijing/3/2009 (H1N1)和A/Shandong/1/2009都聚在一起,形成独立的进化支,并且以高Bootstrap值支持。说明09年新甲型H1N1流感病毒有共同的进化祖先,H1N1流感病毒在流行扩散过程中没有显著变异。对其血凝素蛋白的结构、表面电势分析及分子对接分析表明该甲型H1N1流感病毒的受体结合位点与典型的人流感病毒的氨基酸完全一致,这意味着新型甲型H1N1流感病毒蛋白的受体结合特异性完全符合感染人类的要求,具备人传播人的分子基础的。这也在一定程度上解释了甲型此次H1N1流感病毒只在人与人之间传播,极少见人与猪之间传播的现象。 通过该毒株HA蛋白的糖基化、脂化位点分析,发现将毒株的HA蛋白的糖基化位点仅有27位,28位,40位,104位,286位,304位,及498位较相关其它季节性流感病毒变少,脂化位点与二硫键位点未发生变化。山东省毒株具有较少糖基化位点,这暗示该甲型流感病毒应具有较强的致病力。通过基于序列与基于结构的抗原决定簇分析,发现山东省毒株的HA蛋白的抗原决定簇主要位于蛋白的头部,相对澳大利亚毒株,抗原决定簇Cal区222位发生突变(Lys→Arg),相对于2009年美洲区域的毒株未发生明显变化,因此其于世卫组织提供的毒株生产的相关疫苗应该是有效的。通过对NA蛋白结构的预测分析,表明相对于其它季节性流感的NA,此次NA突变的氨基酸位点主要位于活性中心以外的分子表面,未发生NA酶的活性中心,所以针对NA蛋白的相关药物应该是有效的。 本文通过对山东省毒株的基因序列、蛋白质序列、蛋白质结构、分子表面性质、分子对接分析、抗原决定簇、药物作用靶位的快速分析,初步建立了快速定型、分析、预测的结构生物信息学方法,该对甲型流感病毒的防控应该具有借鉴与参考意见,特别是对当前山东省当前的疾病防控的基础与形势,本文建立的方法应该会使得相应防控技术由依靠经验转化理性化,特别是随着新一代低成本高通量测序技术的发展,相信结构生物信息学方法将会成为主流技术指导新形势下大流行疾病的防控。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R373

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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