猪脑心肌炎病毒2A蛋白调控宿主细胞凋亡分子机制研究

Encephalomyocarditis virus (EMCV) is one of the most important zoonotic pathogens, posing a severe threat to the health of animals and humans, which not only causes myocarditis and encephalitis in mammals, but also causes neurological diseases, reproductive disorders and diabetes. Previous study of our team has found that EMCV 2A improved EMCV replication by inhibiting the production of IFN-β. At present, studies has shown that 2A could participate in host cell apoptosis, but the molecular regulation mechanism has not been elucidated. Based on this finding, the aim of this project is to explore the role of EMCV 2A protein in apoptosis by Yeast-two hybrids, Co-IP, RNAi and transcriptomics. Screening for the cell target protein that interacts with EMCV 2A in the procession of apoptosis to clarify the molecular mechanisms of host cell apoptosis. Our results will provide an important role in revealing the pathogenic mechanisms of EMCV, and lay a solid foundation for developing novel and effective antiviral drugs.

猪脑心肌炎病毒 (EMCV) 是一种人畜共患病病原，能引起多种哺乳动物心肌炎和脑炎，引起患者神经疾病、生殖障碍和糖尿病等，对人类健康和畜牧业发展造成严重威胁。我们前期研究发现EMCV 2A蛋白通过抑制β干扰素的产生而增强EMCV的复制，发现2A是引起凋亡的重要蛋白之一。本研究利用酵母双杂交、免疫共沉淀、RNAi技术等方法筛选鉴定与EMCV 2A相互作用的宿主蛋白；利用过表达或沉默宿主互作蛋白、Western blot和RT-PCR鉴定信号通路相关蛋白；利用生物信息学手段，同源建模，进行结构域分析，找到EMCV 2A与互作蛋白相互作用结构域和氨基酸位点；确定2A与细胞靶标蛋白相互作用诱发的凋亡通路和相互作用分子机制，阐明其调控宿主细胞凋亡的分子机制，进而揭示EMCV的分子致病机制，为研制新型抗EMCV感染的药物奠定基础。

猪脑心肌炎病毒（encephalomyocarditis virus , EMCV）作为一种重要的人畜共患病病原，能引起多种哺乳动物的心肌炎和脑炎，导致易感动物出现神经疾病、生殖障碍和糖尿病等，对人类健康和畜牧业发展造成严重威胁。Annexin A2是一种细胞膜蛋白，已有的研究表明该蛋白参与多种病毒调控细胞凋亡的过程，同时annxin A2与肿瘤病的致病机制也密切相关。2A蛋白抑制细胞凋亡，促进病毒增殖，是EMCV致病的重要因素之一。本项目通过对宿主细胞转染EMCV 2A的真核表达质粒，证实病毒2A蛋白能够抑制宿主细胞凋亡；利用pull-down和蛋白质谱分析的方法筛选到与2A蛋白互作的annexin A2；通过CO-IP、western-blot及激光共聚焦等方法验证了annexin A2蛋白与2A蛋白的互作关系；进一步通过siRNA干扰宿主细胞annexin A2蛋白表达，证实annexin A2蛋白是2A抑制细胞凋亡的关键蛋白；并将宿主细胞的annexin A2基因片段进行截断，对二者互作结构域进行了初步研究，结果表明2A只与annexin A2全长发生相互作用。本研究结果表明annexin A2在EMCV 2A抑制细胞凋亡的调控过程中发挥了关键作用，与EMCV的致病性密切相关。初步阐明了EMCV 2A蛋白抑制细胞凋亡的分子致病机制，而annexin A2与EMCV 2A如何相互作用，进而抑制细胞凋亡还有待于进一步研究，本项目为新型抗病毒细胞靶点药物的研发提供了研究基础及新思路。