牛病毒性腹泻病毒非结构蛋白p7形成离子通道过程中辅助因子筛选及作用机制研究

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. At present, there is no effective method to control this virus in China. Viroporins can help some factors of host cells assemble to form ion channels, mediate the process of virus invasion and assembly, and have become a hotspot in the research of viral pathogenesis, drug acupoints and acupoint development. Previous studies have found that BVDV ion channel protein p7 was indispensable for the maturation and release of offspring virus. Which cofactors are involved in the formation of p7 ion channel? Whether affect BVDV replication after expression interference? It is not clear yet and needs to be clarified urgently. In this project, TurboID technology is used to screen the key cofactors in the formation of ion channels by p7 protein. The interaction between p7 and selected factors and the changes of time-space location are used to indicate the role and function of candidate factors. In vivo knockout technique was used to verify the effect of candidate factors on BVDV infection in Balb/c mice. The results can not only screen out the key factors assisting BVDV p7 to form ion channels and elucidate its mechanism, but also provide targets for the establishment of new methods for BVDV prevention and control.

牛病毒性腹泻病毒（Bovine viral diarrhea virus，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。目前我国尚无防控该病毒的有效方法。病毒孔蛋白能借助宿主细胞某些因子组装成离子通道，介导病毒入侵及装配等过程，目前已成为研究病毒致病机制、药物靶点及疫苗开发的热点。前期研究发现BVDV离子通道蛋白p7对子代病毒成熟和释放必不可少，而p7离子通道形成过程中需要哪些辅助因子参与?干扰其表达是否影响BVDV复制？尚不清楚，亟待研究阐明。本项目拟利用TurboID技术筛选p7蛋白形成离子通道过程中的关键辅助因子，探索p7和候选因子互作关系及空间定位变化，揭示候选因子的作用和功能，使用在体敲除技术验证候选因子影响BVDV感染Balb/c小鼠的作用。研究成果不仅能筛选出辅助BVDV P7形成离子通道的关键因子并阐明其作用机制，还能为BVDV防控新方法的建立提供靶标。

牛病毒性腹泻病毒（Bovine viral diarrhea virus，BVDV）造成严重的犊牛腹泻、持续性感染和免疫抑制等，造成犊牛免疫力低下，容易继发感染其他病原造成较高的犊牛死亡率，严重影响全球养牛业的发展，也是牛源生物制品常在污染源。病毒感染和致病机制研究将为病毒综合防控提供重要依据。前期研究发现BVDV离子通道蛋白p7对子代病毒成熟和释放必不可少，而p7离子通道形成过程中需要哪些辅助因子参与?干扰其表达是否影响BVDV复制？尚不清楚，亟待研究阐明。本项目利用蛋白邻近标记TurboID技术筛淘p7蛋白形成离子通道过程中的关键辅助因子，探索p7和候选因子互作关系，揭示候选因子的作用和功能。结果发现细胞内囊膜相关蛋白家族、囊泡运输蛋白、内质网应激反应相关蛋白等在p7表达、加工、成熟、转运和聚合过程中发挥重要的作用，研究验证SEC22B、SPCS1、VAPA、Rab11a等关键宿主因子对BVDV复制的重要作用，初步探索SPCS1与p7互作进而影响p7形成离子通道的机理，为BVDV综合防控新方法的建立提供重要靶标。项目执行过程共发表科研论文9篇，共派出11人次项目组成员参加国内学术活动，培养硕士研究生5名，其中3名研究生已毕业，2名研究生在读正在开展SPCS1介导p7离子孔道蛋白调控外泌体成熟进而影响BVDV复制的机制及囊泡相关膜蛋白家族调控p7离子孔道蛋白聚合体形成的机制等后续研究工作，发挥项目承上启下的重要作用。

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