新发现的鸭瘟病毒立即早期基因UL48的功能及其对DPV生命周期的影响

Duck plague virus (DPV), a highly contagious alphaherpesvirus, can cause high morbidity and mortality, which is one of the major acute and fatal pathogens of waterfowl (duck, goose, ect). However, the function of many proteins encoded by viral genes remains unclear. Our previously research found that the DPV UL48 gene had the characteristics of the immediate early (IE) gene of the herpesvirus and the transcription of it can be detected in the trigeminus of the DPV latent infection ducks. It is hugely different from other herpesvirus UL48 gene which is belong to late genes. The general objective of this project is to analyze DPV-UL48 gene function and explore how it affect the viral lifecycle. More specifically, we will carry out the following experiments: a) the DPV-UL48 gene expression pattern will be detected by using RT-PCR and immunohistochemistry in the symptomatic and latently infected ducks; b) the functional domains of DPV-UL48 gene will be located by gene knockout and transient expression; c) the proteins interacting with UL48 will be screened by yeast two-Hybrid and luciferase report system, and then we will investigate how the UL48 regulates itself, other viral genes and host genes. Our study will provide evidences for novel and unidentified mechanism(s) by how UL48 mediate the viral replication and lifecycle. These finding can provide scientific data to illustrate the DPV pathogenesis, which has great scientific value and theoretical significance.

隶属于α疱疹病毒亚科的鸭瘟病毒(DPV)感染所致的高发病和死亡率是严重危害水禽（鸭、鹅等）及雁形目其他禽类健康的重要病原，其基因组编码的许多蛋白功能仍未清楚。我们前期研究发现，DPV的UL48基因具有疱疹病毒立即早期(IE)基因的特征并在DPV潜伏感染鸭的三叉神经结中可检测到其转录，这与已报道的其它疱疹病毒UL48为晚期(L)基因根本不同。为解析DPV- UL48基因功能及探究其对DPV复制周期的影响，项目拟采用定量RT-PCR、免疫组化等检测具有IE属性的DPV- UL48基因在发病及潜伏感染鸭体内表达时空；用基因敲出、瞬时表达等对该基因的各功能域进行定位；用酵母双杂交、荧光素酶报告系统等筛选其互作蛋白，以探究其是如何自调控、如何对DPV其它基因及对宿主基因进行调控。结果将能够解释UL48基因是怎样对DPV的复制进行调控的原理，为阐明DPV致病机制提供科学数据，具重要科学价值和理论意义。

疱疹病毒UL48基因编码的VP16为IE 基因的α 反式诱导因子，决定着病毒进入细胞后的命运。但鸭瘟病毒(DPV)的UL48功能未知的。本研究：①通过转录/表达时相和药物抑制实验确定了UL48为DPV的L基因，其编码VP16为DPV的结构蛋白。②用基因敲除等方法确定了UL48 是DPV的非必需基因，但对吸附、入侵、释放、胞间传播速率以及感染性病毒粒子生成效率等生命周期阶段均存在一定的影响。③通过瞬时表达、荧光素酶实验等确定了VP16对DPV所有IE基因启动子均有激活作用且对ICP4激活效应最强，却不能激活E和L基因启动子，即使低水平VP16也能对启动子活性起调控作用；VP16转录激活域为N端1-60aa，其中1-20aa是其核心区域。④确定了VP16作用于IE基因启动子上游的顺式作用元件：通过作用于ICP4启动子上游的TAATGA(T)TAT以及ICP22启动子上游的TAATTATAT而分别激活ICP4和ICP22启动子。⑤筛选了促进VP16转录激活功能的病毒蛋白并初步探究其作用机制：pUL14、pUL46和pUL47对VP16的转录激活功能有明显的促进作用，pUL47能通过其位于40-50aa以及768-777aa的核定位信号促进VP16入核而增强VP16的转录激活功能，协同促进病毒基因转录。⑥VP16可作用于DNA病毒识别的天然免疫通路与RNA病毒识别的天然免疫通路的共同节点，作用于TBK1下游的IRF7，通过与IRF7结合从而抑制IFN-β介导的抗病毒天然免疫，VP16发挥其免疫抑制作用的区域位于其N端。⑦采用定量RT-PCR检测了DPV- UL48基因在DPV发病及潜伏感染鸭体内表达时空。综上，本研究从病毒与宿主及其互作的角度阐述了UL48基因是怎样对DPV的复制进行调控的原理，为阐明DPV致病机制提供科学数据，具重要科学价值和理论意义。