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SARS-CoV Spike蛋白受体结合结构域在哺乳动物细胞中的表达、纯化及功能研究

王顺心  
【摘要】: 严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)是一种新出现的感染性疾病,其致病体为SARS-CoV。SARS能够导致严重急性肺损伤,许多病人恶化为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),具有很高的致死率。此外,受感染者的多个组织、器官受损。SARS具有较高的发病率、致死率,且传播速度快,严重影响了社会、经济的发展。 研究表明,Spike(S)蛋白是SARS-CoV表面最重要的结构蛋白,能够介导病毒与宿主细胞受体的结合和膜融合。同时,它能够诱导宿主的免疫反应,产生中和抗体。因此,SARS-CoV S蛋白对于确定SARS-CoV的致病机理及疫苗研发非常重要。由于SARS-CoV的S蛋白本身的编码序列在哺乳动物细胞中的表达量极低,难以满足研究需要。为了解决这个问题,SARS-CoV的S蛋白本身的编码序列被替换为人类基因高频使用的密码子,S蛋白得到高量表达,获得了大量有生物活性的S蛋白。为SARS-CoV S蛋白介导的致病机理的进一步研究和SARS-CoV疫苗的研发提供了基础。 SARS-CoV的受体结合结构域(receptor binding domain,RBD)定位于S蛋白的第319到510位氨基酸(AA319-510)。这段多肽能够介导病毒与其受体ACE2结合,决定了病毒的宿主范围和细胞向性。同时,它含有SARS-CoV主要的中和表位,能够诱导中和抗体。通过人类密码子优化的策略,我们获得了大量有生物活性的RBD S蛋白。SARS-CoV进入细胞由S蛋白介导。我们的研究表明,RBD S蛋白能单独通过病毒受体ACE2进入靶细胞。同时,RBD S蛋白N连接的糖基化的去除不能消除RBD S蛋白的这种功能。这些研究将为SARS-CoV感染的分子机制提供新的线索,同时对于靶向病毒进入的治疗性药物的发展提供重要的启示。 本论文的最后一部分在哺乳动物细胞中表达了肌肉发育重要抑制因子myostatin。


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