猪ISG15调控伪狂犬病病毒复制的分子机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31902268
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    刘慧敏
  • 依托单位：
    河南农业大学
  • 学科分类：
    C1802.兽医病毒学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Pseudorabies virus is an important pathogen that endangers the healthy development of worldwide swine industry, and it is extremely hard to prevent and control pseudorabies due to the immune evasion and infectious way of PRV. Interferon-stimulated gene 15, an early discovered IFN-induced protein, plays an important role in anti-virus immune response. Our previous study found that pISG15 plays an immune regulation role in PRV replication, however, the specific mechanism remains unclear and the regulation mechanism need to be elucidated. Based on our previous research, this project is firstly aimed to determine the regulation function of PRV replication on pISG15/ISGylation。And then we will analyze the effect of pISG15/ISGylation on PRV replication by the methods of RNA interference and plague forming assay, and pISG15-/- cell line constructed by CRISPR/Cas9 system. Finally, we will determine the effect of pISG15/ISGylation on IFN-β anti-PRV replication, to reveal the immune evasion mechanism of PRV mediated by pISG15. This project will be of great significance to reveal the immune evasion mechanism of PRV.
伪狂犬病病毒（PRV）是危害世界养猪业健康发展的重要病原，其免疫逃逸和潜伏感染导致猪伪狂犬病的防控难度极大。ISG15（Interferon-stimulated gene 15）作为干扰素诱导蛋白在宿主抗病毒效应中发挥重要作用。我们前期研究发现猪源ISG15（pISG15）在PRV复制中具有潜在免疫调节作用，但其相关机制尚不清楚。在此基础上，本项目首先分析PRV感染对pISG15/ISGylation表达的调控。然后通过CRISPR/Cas9构建pISG15敲除细胞系，应用病毒噬斑和RNAi等方法，明确pISG15/ISGylation对PRV复制的影响。最后通过双荧光报告实验等方法，检测pISG15/ISGylation对IFN-β抗PRV复制的影响，来探究pISG15介导的PRV免疫逃逸机制。本项目对揭示PRV的免疫逃逸机制具有重要意义。

结项摘要

ISG15（Interferon-stimulated gene 15）作为干扰素诱导蛋白在病毒感染中发挥着抗病毒或前病毒的作用。尽管多种病毒通过限制ISG蛋白的表达对抗宿主的抗病毒效应，但是我们发现猪伪狂犬病病毒（pseudorabies virus，PRV）感染PK15细胞后显著增加ISG15的表达。然而，关于宿主ISG15介导的抗病毒策略的研究很有限。本项目研究发现PRV诱导的游离态ISG15和结合态ISG15的表达上调依赖病毒基因的表达。研究通过结合抑制实验证实ISG15发挥抗病毒作用主要依赖其游离态，并抑制PRV病毒粒子的释放。敲除ISG15后通过抑制IRF3的激活而干扰IFN-β的产生，进而促进PRV复制。分子机制研究表明，游离态ISG15通过增强STAT1/STAT2的激活和核定位，以促进IFN-α介导的抗PRV活性。另外，游离态ISG15通过与STAT2的相互作用促进STAT1/STAT2/IRF9 （ISGF3）复合物的形成，以及ISGF3诱导的ISRE的活性，进而促进下游基因转录。重要的是，体内实验证实ISG15敲除小鼠对PRV更易感，进一步证实了ISG15的体内抗病毒活性。该项目的研究结果证实了游离态ISG15在机体IFN-α诱导的抗病毒活性中的重要性。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
PK-15细胞的ISG15基因敲除促进PRV的复制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    畜牧兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李琛;何文峰;赵丽娜;凡启;杨国庆;刘慧敏
  • 通讯作者：
    刘慧敏
Interferon-Stimulated Gene 15 Knockout in Mice Impairs IFNα-Mediated Antiviral Activity.
小鼠中干扰素刺激的基因 15 敲除会损害 IFNα 介导的抗病毒活性
  • DOI：
    10.3390/v14091862
  • 发表时间：
    2022-08-24
  • 期刊：
    Viruses
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li C;He WF;Li LX;Chen J;Yang GQ;Chang HT;Liu HM
  • 通讯作者：
    Liu HM
Tandem Mass Tag-Based Quantitative Proteomic Analysis of ISG15 Knockout PK15 Cells in Pseudorabies Virus Infection.
基于串联质量标签的伪狂犬病病毒感染中 ISG15 敲除 PK15 细胞的定量蛋白质组学分析
  • DOI：
    10.3390/genes12101557
  • 发表时间：
    2021-09-30
  • 期刊：
    Genes
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    He W;Li C;Dong L;Yang G;Liu H
  • 通讯作者：
    Liu H
Free ISG15 inhibits Pseudorabies virus infection by positively regulating type I IFN signaling.
游离 ISG15 通过正向调节 I 型 IFN 信号传导抑制伪狂犬病病毒感染
  • DOI：
    10.1371/journal.ppat.1010921
  • 发表时间：
    2022-10
  • 期刊：
    PLoS pathogens
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
  • 通讯作者：
STAT3 phosphorylation in central leptin resistance.
中枢瘦素抵抗中的 STAT3 磷酸化
  • DOI：
    10.1186/s12986-021-00569-w
  • 发表时间：
    2021-04-13
  • 期刊：
    Nutrition & metabolism
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Liu H;Du T;Li C;Yang G
  • 通讯作者：
    Yang G

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其他文献

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  • DOI：
    10.7501/j.issn.0253-2670.2022.11.032
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    2022
  • 期刊：
    中草药
  • 影响因子：
    --
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  • 通讯作者：
    张定堃
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    2021
  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘慧敏;刘绿怡;丁圣彦
  • 通讯作者：
    丁圣彦

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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

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          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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