猪繁殖与呼吸系统综合征(猪蓝耳病)病毒结构基因组研究

2007年以来，全国范围内爆发的"猪高热病"造成大量生猪死亡，导致猪肉价格上涨，给中国的经济稳定带来了较大的冲击。该疾病被称为猪繁殖与呼吸系统综合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS），病原学研究已确定该病是由猪繁殖与呼吸系统综合征病毒(PRRSV)引起的接触性传染病，主要引起怀孕母猪流产、早产、死胎增多等症状。该病于1987年首发于北美地区并迅速传播蔓延，并于1995年传入中国，现已成为危害规模化养猪生产的主要疫病。做为抗PRRSV药物和疫苗开发的重要靶点，其基因组编码的13个非结构蛋白，对病毒转录复制和致病发挥着关键作用。本研究从系统解析这些非结构蛋白的晶体结构入手，分析和阐明其对病毒转录复制和致病的机理，基于结构进行抑制剂的筛选与复合物晶体结构的解析，为基于结构的药物设计与疫苗开发建立坚实的结构生物学基础。

猪繁殖与呼吸系统综合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome, PRRS）是由猪繁殖与呼吸系统综合征病毒（PRRSV）引起的接触性传染病，主要引起怀孕母猪流产、早产、死胎、木乃伊胎增多等症状。我国自1995年底爆发该病以来，已成为困扰养猪生产的一大问题，规模化猪场PRRSV的持续性感染引发呼吸道疾病和猪群的血清学阳性率十分普遍，每年都导致严重的经济损失。由于PRRSV病毒转录复制过程中重要蛋白质分子水平的研究基础依然较为缺乏，病毒的复制和致病的分子机理仍没有清晰地阐释，这严重制约着抗PRRSV特效药物和其他防治手段的开发，使得我国在PRRSV防治方面的形式十分严峻，因此从分子水平阐释PRRSV病毒转录复制和致病的机理，探索如何对PRRSV进行有效的防治，是一项重要而急迫的工作。.PRRSV nsp1α、nsp1β、nsp2、nsp4、nsp9、nsp10、nsp11和nsp12等非结构蛋白是PRRSV基因组编码的重要非结构蛋白，对病毒转录复制和对宿主细胞的侵染起着重要的作用。通过解析这些靶点蛋白及其与抑制剂复合物的晶体结构，不但可以从分子水平上阐明其在PRRSV病毒转录复制过程中确切的作用机制，还可以对基于结构的抗PRRSV的药物筛选与疫苗开发工作提供重要的线索和结构生物学的基础。.本项目以对PRRSV非结构蛋白nsp1，nsp2，nsp9，nsp10，nsp11和nsp12的晶体结构的研究为基础，尝试发现和鉴定宿主细胞内与之相互作用的配体蛋白质，并尝试通过获得蛋白质与抑制剂小分子复合物晶体结构，结合酶活等功能试验，阐明这些靶标蛋白在感染、转录复制中发挥作用机理，及致病和抗药性机制，为研制和开发抗PRRSV新型高效疫苗和药物提供坚实的结构生物学基础。本项目研究成果主要以研究论文的形式发表在国际核心学术刊物上。预计项目完成后解析3-5个重要的靶点蛋白质的三维结构，并投送至PDB库，发现2-3个可能的抑制剂分子。将有3-5篇较高水平的学术论文发表在国际专业期刊，并申请1-2项国家专利。围绕本项目的计划要点与目标，我们在PRRSV感染、复制过程中非结构蛋白的结构与功能研究中，取得了令人欣喜的成果与突破，在J Virol等国际著名杂志上发表研究论文6篇，超额完成研究任务。