犬Tetherin蛋白限制流感病毒复制的作用及其分子机制研究

Tetherin is one of the newly discovered natural immune factors, which can restrict the replication of various capsule virus. In the stage of viral budding, Tetherin can connect the virus particles to the surface of the infected cells and reduce the number of mature virus particles. At present, the molecular characteristics and antiviral activity of primate Tetherin protein have been studied deeply. However, there are few studies on the antiviral activity of Tetherin in non-primates. Canine influenza virus (CIV) is widely prevalent in domestic dogs and is an important pathogen of respiratory tract infection that endangering the health of dogs. As the host of CIV, how canine uses its natural immune system to restrict the replication of influenza virus is an urgent problem. Based on our previous work and canine Tetherin as the research object, this project is aimed to explain the restriction effect on influenza virus of canine Tetherin and reveal the mechanism, using the technology of influenza virus-like particle system and a variety of molecular immunology technology. This project lays the foundation for the study of natural immunity against CIV and provides a theoretical basis for the development of new anti-CIV drugs.

Tetherin蛋白是新近发现的天然免疫因子之一，可以广谱性地限制多种囊膜病毒复制。在病毒出芽阶段，Tetherin蛋白可以将子代病毒粒子连接在感染细胞表面，降低成熟病毒粒子的数量。目前，对灵长类动物Tetherin蛋白的分子特征及抗病毒活性的研究较为深入，但对非灵长类动物Tetherin的抗病毒活性等方面的相关研究较少。犬流感病毒（canine influenza virus, CIV）在国内犬中广泛流行，是危害犬健康的一种重要呼吸道传染病病毒原。作为CIV的宿主，犬如何利用其天然免疫系统限制流感病毒复制是亟待解决的问题。本项目拟在实验室前期工作的基础上，以犬源Tetherin为研究对象，利用流感病毒病毒样颗粒系统及多种分子免疫学技术，多角度阐述犬Tetherin的抗流感病毒作用，并揭示其抗流感病毒机制，为犬抗流感病毒的天然免疫研究方面奠定基础，也为抗CIV新型药物开发提供理论依据。

Tetherin 蛋白是新发现的天然免疫因子之一，具有广谱性的抗病毒活性，能利用自身特殊的拓扑结构在病毒出芽过程中将病毒粒子连接在细胞膜表面，从而限制病毒的释放。目前，对灵长类动物 Tetherin 蛋白的分子特征及抗病毒活性的研究较为深入，但对非灵长类动物 Tetherin 的抗病毒活性等方面的相关研究较少。犬流感病毒（Canine Influenza Virus, CIV）在国内犬中广泛流行，是危害犬健康的一种重要呼吸道病原。作为 CIV 的宿主，犬如何利用其天然免疫系统限制流感病毒复制是亟待解决的问题。.本项目克隆了犬 Tetherin 基因，分析了犬 Tetherin 基因和蛋白的生物信息学特性。利用 qPCR 技术，明确了 Tetherin 在免疫器官中的表达水平高；而且犬 Tetherin 基因序列上包含 IFN 应答元件序列，能被犬 IFN-α 的诱导调控和表达。通过过量表达、稳定表达和敲低犬 Tetherin 基因的方式，多角度阐述了犬 Tetherin 蛋白抗 CIV 的作用。.在关于犬 Tetherin 基因多样性研究中，发现在卷曲螺旋胞外域（Coiled-coil Extracellular Region, CC）和 GPI 锚定区部分截短的的犬 Tetherin 天然异构体（Tetherin-X2）。在抗 CIV 研究中发现，Tetherin-X2 能够限制 H3N2 CIV 的释放，但是犬 Tetherin 相对于 Tetherin-X2 具有更高的抗病毒活性；随后，本项目发现犬 Tetherin 的 TM 区域是其在细胞膜定位和限制 CIV 释放的主要功能域。.在探究犬 Tetherin 抑制 CIV 复制作用的机制中，本项目通过病毒样颗粒系统明确了犬 Tetherin 抑制 CIV 复制主要作用于病毒的出芽阶段，并且利用 BiFC 技术和 Co-IP 找出 CIV 的 M1 和 M2 都能够与 Tetherin 相互作用。.通过犬 Tetherin 蛋白限制流感病毒复制的作用及其分子机制的研究，将有助于抗流感病毒药物作用靶标的研发，为犬流感的防治和研究提供新的参考。