猪瘟病毒NS4B蛋白对RLRs介导的天然免疫应答的影响及机制

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基本信息

  • 批准号：
    31902274
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    吕慧芳
  • 依托单位：
    河南牧业经济学院
  • 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

Classical swine fever virus (CSFV) non-structural protein 4B (NS4B) plays an important role in virus replication. Our studies have found that CSFV NS4B inhibited the expression of IFN-β and IL-6 mediated by retinoic acid-inducible gene I (RIG-I) and melanoma differentiation-associated protein 5 (MDA5) in porcine alveolar macrophages (PAM), but the mechanism remains unclear. Based on the inhibition of RLRs-mediated innate immune response by CSFV NS4B, this study will determine the mechanism of that NS4B regulated RLRs-mediated innate immune response. Firstly, the effect of NS4B on RLRs signaling protein-mediated innate immune response will be investigated. In addition, this project will select the “target proteins” interacting with CSFV NS4B by yeast two-hybrid screening, laser scanning confocal microscope, Co-IP and GST pull-down. Furthermore, the key domain and amino acid of NS4B that interacts with “target proteins” will be confirmed. The effect of “target proteins” on RLRs-mediated innate immune response will be analyzed by CRISPR/Cas9 knockout technologies, and the effect of NS4B, NS4B key domain and NS4B mutants on target proteins expression and function will be performed to clear the mechanism of RLRs-mediated innate immune response regulated by CSFV NS4B. The results will provide theoretical basis for revealing the role of NS4B in CSFV pathogenesis.
猪瘟病毒（CSFV）NS4B蛋白在病毒的复制过程中发挥重要作用，前期研究发现CSFV NS4B能抑制猪肺泡巨噬细胞中RIG-I和MDA5介导的天然免疫效应分子（IFN-β和IL-6）的表达，但其调控RLRs介导的天然免疫应答的机制还不清楚。本项目拟在此基础上，分析NS4B对RLRs信号通路蛋白介导的天然免疫应答的影响，进一步通过酵母双杂交、激光共聚焦、Co-IP、GST pull-down等技术筛选与NS4B相互作用的“靶点蛋白”，并确定NS4B与“靶点蛋白”相互作用的关键区域和位点。利用CRISPR/Cas9敲除技术分析“靶点蛋白”对RLRs介导天然免疫应答的影响，结合NS4B蛋白、NS4B关键区域和NS4B突变体对“靶点蛋白”的表达及其功能的影响，明确NS4B抑制RLRs介导的天然免疫应答的机制，为揭示CSFV NS4B在CSFV致病机理中的作用提供理论依据。

结项摘要

RIG-I样受体（RLRs）通过识别入侵病原体的病原相关分子模式介导天然免疫应答，在机体抗病毒免疫中发挥着重要作用。项目旨在明确猪瘟病毒（CSFV）NS4B抑制RLRs介导的天然免疫应答的机制，结果发现CSFV感染诱导PAMs细胞中IL-8 mRNA和蛋白表达，但CSFV NS4B下调IL-8的表达；CSFV NS4B抑制MAVS介导的IL-8表达；CSFV NS4B与MAVS存在相互作用，但CSFV NS4B对MAVS的mRNA和蛋白表达没有显著影响，表明CSFV NS4B可能通过与MAVS相互作用，而不是通过影响MAVS的表达，抑制MAVS介导的IL-8表达。进一步研究发现NS4B抑制MAVS介导的NF-κB活化和IRF3表达，揭示了CSFV NS4B与MAVS相互作用，通过阻断IRF3和NF-κB的激活，抑制MAVS诱导的IL-8表达。研究发现过表达TBK1能够抑制CSFV基因组复制，且促进IFN-β和IL-6的表达，表明TBK1在CSFV感染过程中可能通过促进IFN-β和IL-6的表达发挥抗病毒作用，证明NS4B C端结构域与TBK1相互作用，确定了NS4B蛋白与TBK1结合的关键区域。研究发现过表达MDM2在病毒复制中期促进CSFV基因组的复制；过表达EEF1E1在病毒复制早期和晚期抑制CSFV基因组的复制，在病毒复制中期促进CSFV基因组的复制；过表达LGALS1在病毒复制中期促进CSFV基因组的复制。发现TRAF5促进PAMs细胞中ERK1/2的激活。综上所述，本研究明确了NS4B蛋白与“靶点蛋白MAVS”相互作用，抑制MAVS介导的NF-κB激活和IRF3的表达，从而抑制MAVS介导的IL-8表达的机制。确定了NS4B蛋白与TBK1结合的关键区域，且TBK1在CSFV感染过程中可能通过促进IFN-β和IL-6的表达发挥抗病毒作用。研究结果明确了CSFV NS4B抑制MAVS介导的IL-8表达的机制，为揭示CSFV NS4B在宿主天然免疫反应中的作用提供新的科学资料。

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）
Classical swine fever virus NS4B protein interacts with MAVS and inhibits IL-8 expression in PAMs
猪瘟病毒 NS4B 蛋白与 MAVS 相互作用并抑制 PAM 中 IL-8 的表达
  • DOI：
    10.1016/j.virusres.2021.198622
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Virus Research
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Wang Dong;Huiyuan Jing;Wang Haihua;Cao Sufang;Yanting Sun;Zhang Yan;Huifang Lv
  • 通讯作者：
    Huifang Lv
Transcriptome analysis of PK-15 cells expressing CSFV NS4A.
表达 CSFV NS4A 的 PK-15 细胞的转录组分析
  • DOI：
    10.1186/s12917-022-03533-9
  • 发表时间：
    2022-12-12
  • 期刊：
    BMC VETERINARY RESEARCH
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Lv, Huifang;Peng, Zhifeng;Jia, Bingxin;Jing, Huiyuan;Cao, Sufang;Xu, Zhikun;Dong, Wang
  • 通讯作者：
    Dong, Wang
基于现代信息技术的《细胞培养技术》混合式教学改革研究与实践
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    中国畜禽种业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吕慧芳;曲书昊;陈忠杰;赵丽;彭志锋;宋幸辉;王瑞宁;董望
  • 通讯作者：
    董望
猪瘟病毒与宿主蛋白相互作用的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    畜牧与兽医
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    董望;井汇源;王海花;曹素芳;包文奇;吕慧芳
  • 通讯作者：
    吕慧芳
家蚕中猪细小病毒病毒样颗粒的制备
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国兽医杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吕慧芳;王雅诗;张刘涛;赵丽;彭志锋;陈忠杰;宋幸辉;王瑞宁;董望
  • 通讯作者：
    董望

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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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