猪繁殖与呼吸综合征病毒调节未折叠蛋白反应的分子机制研究

内质网是病毒糖蛋白折叠、装配与成熟的场所。病毒感染细胞后常导致以未折叠蛋白大量积累为特征的内质网应激。未折叠蛋白反应(UPR)是调节内质网应激的重要机制。病毒通过对UPR的精细调控消除对其增殖的不利因素，达到最大限度的增殖。猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是严重危害养猪业的重要传染病。我们前期的研究证实PRRS病毒（PRRSV）感染细胞后导致明显的内质网应激并诱导UPR，但UPR是通过哪种信号通路被诱导以及PRRSV是如何调控尚不清楚。本研究拟分析PRRSV感染后3条UPR通路(IRE1、PERK、ATF6)信号分子与效应分子的变化，确定关键的信号通路。同时，扫描PRRSV的编码蛋白，挖掘调控UPR的PRRSV编码蛋白。在此基础上，进一步分析PRRSV调控UPR的生物学意义。通过上述研究，解析PRRSV感染激活内质网应激、调控UPR的分子细节和关键分子，为阐明PRRSV的感染机制奠定基础。

未折叠蛋白反应(UPR)是调节内质网应激的重要机制,许多病毒通过对UPR的精细调控消除对其增殖的不利因素，促进自身的增殖。猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是严重危害当前全球养猪业的重要病毒性传染病，PRRSV是否诱导UPR以及如何调控UPR尚不清楚。本课题首先通过电镜观察和Western blot检测PRRSV感染细胞后不同时间内质网应激标志蛋白GRP78、GRP94的表达，证实PRRSV感染诱导内质网应急和未折叠蛋白反应。在此基础上，进一步通过启动子荧光素酶报告系统和Western blot，系统分析了PRRSV感染细胞后3条主要的未折叠蛋白反应信号通路(IRE1、PERK、ATF6)的变化，发现PRRSV感染主要激活IRE1、PERK途径及其下游的效应分子GRP78、GRP94、CHOP等，但不激活ATF6途径；通过对PRRSV编码的所有结构蛋白进行分析，发现PRRSV编码的糖蛋白GP2a、GP2b、GP3、GP4、GP5均参与其调控IRE1信号通路，而不发生糖基化修饰的结构蛋白M和N与IRE1信号通路的激活无关；进一步采用siRNA干扰分析了PRRSV激活IRE1和PERK途径的生物学意义，发现PRRSV可以通过IRE1和PERK途径调节自身的增殖，而且PRRSV还通过激活未折叠蛋白反应诱导CHOP，从而诱导细胞凋亡。此外，我们还发现PRRSV激活未折叠蛋白反应与诱导细胞自噬存在密切关系，从一个新的角度揭示了未折叠蛋白反应在PRRSV感染细胞后免疫调节中的作用。本课题圆满完成了任务书规定的研究内容并达到了预期研究目标。课题执行期内分别在Developmental & Comparative Immunology、Veterinary Microbiology、Virus Research、Virology Journal等期刊发表SCI收录论文8篇，培养研究生6名。