抗ALV-J的鸡干扰素刺激基因鉴定及其抗病毒机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31801030
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    冯敏
  • 依托单位：
    华南农业大学
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

As host antiviral genes, interferon stimulated genes (ISGs) have high potential to be used as antiviral candidate genes for breeding of disease resistance. However, the identified chicken ISGs were limited and the relevant antiviral molecular mechanism of chicken ISGs is rarely involved. In this study, chicken type I, II, III ISGs and ISGs with anti-ALV-J potential will be primarily identified by RNA-Seq. Based on of this result, chicken ISGs against ALV-J replication will be confirmed using over-expression and RNAi. Their sequence variations in Chinese local chicken breeds will be analyzed by target region capture sequencing technology. Finally, in order to elucidate the anti-ALV-J molecular mechanism of chicken ISGs, the interaction between chicken ISGs and host factor or virus protein will be analyzed and the effect of chicken ISGs on the immune pathway will be studied by pull-down, Co-IP, and etc. The results of this study will provide valuable basic materials for ALV-J resistant breeding. It has important implications for breeding disease-resistant layers and broilers.
干扰素刺激基因(ISGs)作为宿主抗病毒基因，是极具潜力的抗病育种候选基因。目前已鉴定出来的具有抗病毒活性的鸡ISGs还很有限，相关的抗病毒分子机制研究更是鲜有涉及。本项目拟首先通过RNA-Seq系统鉴定出鸡I、II、III型ISGs以及潜在的抗J亚群禽白血病病毒(ALV-J)的鸡ISGs；然后利用过表达和RNA干扰等方法确认对ALV-J具有抗性的ISGs；再通过目标区域捕获测序技术，分析这些抗ALV-J的鸡ISGs在我国地方鸡种中的序列变异；最后通过蛋白pull-down、Co-IP等方法，分析抗ALV-J的鸡ISGs与宿主因子或病毒蛋白的互作关系，明确其对宿主抗病毒免疫通路的影响，阐明鸡ISGs抗ALV-J的分子机制。这将为抗ALV-J育种研究提供宝贵的基础材料，对培育抗ALV-J的鸡品种有重要意义。

结项摘要

干扰素刺激基因（ISGs）是宿主体内一群数量庞大的抗病毒基因，几乎可以靶向病毒复制周期的每一个环节。阻断病毒生命周期的任一环节，均可达到抗病毒的效果。目前在家禽中，只有Mx、IFITM3和ZAP等少数几个经典ISGs 被鉴定出来，并被证明具有抗病毒功能。还有大量的家鸡 ISGs 有待被鉴定及进一步的抗病毒机制研究。J 亚群禽白血病病毒（ALV-J）是一种诱发鸡发生免疫抑制及产生肿瘤的逆转录病毒，既能水平传播又能垂直传播，给我国养禽业造成了巨大的损失。本项目系统鉴定出了家鸡的ISGs并阐明了其中个别抗ALV-J ISG的作用机制。通过RNA-Seq，我们在PBMC、DF1以及LMH等家禽细胞上系统鉴定出鸡I、II、III型干扰素诱导产生的ISGs数百个。通过多种种体外验证实验阐明了CH25H通过产生25HC抑制ALV-J的入侵以及CH25H通过与CHMP4B 的互作调控宿主细胞的自噬来抑制ALV-J复制的机制；EAF2主要利用细胞代谢通路来抑制ALV-J的复制的机制。本项目的实施为家鸡ISGs的研究提供了宝贵素材，为家鸡抗病毒育种研究提供宝贵的基础材料。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Chichen type III interferon produced by silkworm bioreactor induces ISG expression and restricts ALV-J infection in vitro
家蚕生物反应器产生的Chichen III型干扰素诱导ISG表达并限制ALV-J体外感染
  • DOI：
    10.1007/s00253-019-10090-z
  • 发表时间：
    2019-10-01
  • 期刊：
    APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Feng, Min;Zhang, Nan;Sun, Jingchen
  • 通讯作者：
    Sun, Jingchen
Systematic identification of chicken type I, II and III interferon-stimulated genes
鸡I、II、III型干扰素刺激基因的系统鉴定
  • DOI：
    10.1186/s13567-020-00793-x
  • 发表时间：
    2020-05-24
  • 期刊：
    VETERINARY RESEARCH
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Dai, Manman;Xie, Tingting;Feng, Min
  • 通讯作者：
    Feng, Min
Cholesterol-25-hydroxylase Is a Chicken ISG That Restricts ALV-J Infection by Producing 25-hydroxycholesterol
胆固醇 25 羟化酶是一种鸡 ISG，通过产生 25 羟基胆固醇来限制 ALV-J 感染
  • DOI：
    10.3390/v11060498
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Viruses-Basel
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Xie Tingting;Feng Min;Dai Manman;Mo Guodong;Ruan Zhuohao;Wang Guiyan;Shi Meiqing;Zhang Xiquan
  • 通讯作者：
    Zhang Xiquan

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  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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