pH對小鼠肝炎病毒S蛋白構(gòu)象變化機(jī)制的研究.pdf

1、冠狀病毒是已知RNA病毒中基因組最大的包膜病毒，在人類、其它哺乳動(dòng)物類以及鳥類中廣泛傳播;近十幾年來，冠狀病毒已經(jīng)引起兩次世界范圍內(nèi)的流行:SARS-CoV和MERS-CoV，死亡率較高，嚴(yán)重威脅人類健康及生命安全。冠狀病毒的感染是由刺突蛋白S與受體相互作用介導(dǎo)的，而S蛋白是宿主中和 性抗體的主要靶分子，由S1亞基和S2亞基構(gòu)成，S1負(fù)責(zé)受體的結(jié)合，S2亞基介導(dǎo)病毒包膜與細(xì)胞膜之間的融合;一般認(rèn)為，天然的S蛋白處于一個(gè)亞穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)S1

2、與受體結(jié)合之后會(huì)發(fā)生一系列構(gòu)象變化，然后S1解離，S2亞基上的膜融合肽暴露插入到細(xì)胞膜，隨后S2亞基上的兩個(gè)7肽重復(fù)序列形成六螺旋束結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致膜融合。S2發(fā)生的一系列構(gòu)象變化的機(jī)制相對清楚，但S1跟受體結(jié)合后是怎樣發(fā)生構(gòu)象變化以及構(gòu)象變化的信號是怎樣傳遞下去并最終介導(dǎo)膜融合的機(jī)制是不清楚的。前期的研究表明小鼠肝炎病毒中在pH8.0、沒有受體誘導(dǎo)的條件下，S蛋白發(fā)生構(gòu)象變化并高效介導(dǎo)非受體依賴的細(xì)胞膜融合(receptor indep

3、endent syncytia，RIS)，并且pH8.0誘導(dǎo)的S蛋白構(gòu)象變化跟受體誘導(dǎo)的S蛋白構(gòu)象變化非常類似。因此，這正好為我們研究受體介導(dǎo)的S蛋白發(fā)生構(gòu)象變化提供一個(gè)相對簡單的研究模型，為進(jìn)一步闡明冠狀病毒感染機(jī)制提供了便利的條件。
　　本課題旨在研究沒有受體的條件下，pH8.0誘導(dǎo)S蛋白發(fā)生的RIS的具體的分子機(jī)制。文獻(xiàn)報(bào)道，組氨酸的pKa值接近中性，是唯一一個(gè)pKa值接近中性的氨基酸，在流感病毒中已經(jīng)證明組氨酸的質(zhì)子化可以

4、引發(fā)HA蛋白的構(gòu)象變化。因此我們對MHV A59中的所有組氨酸進(jìn)行了突變，然后研究突變體在pH8.0時(shí)是否還能夠介導(dǎo)RIS，以此來判斷該組氨酸在pH誘導(dǎo)的構(gòu)象變化中的作用。我們發(fā)現(xiàn)S蛋白中179、209、441、643、759位置的組氨酸對pH誘導(dǎo)S蛋白R(shí)IS的過程中發(fā)揮著重要作用，然后我們進(jìn)一步研究組氨酸的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)在pH誘導(dǎo)的S蛋白介導(dǎo)的RIS中的作用，我們將179、209、441、643、759位置的組氨酸突變成苯丙氨酸，發(fā)現(xiàn)75