主要拱顶蛋白在猪繁殖与呼吸综合征病毒感染中的作用及其分子机制

Porcine reproductive and respiratory syndrome virus（PRRSV）have the capability to divert host innate immunity, especially type Ⅰ IFN responses, but its mechanism is still not completely understood. Toll-like receptor (TLR) plays a crucial role in the innate immune system as a first line of defense against virus. TLR activation in innate immune cells produces type Ⅰ IFN that contribute directly to elimination of virus. Moreover, major vault protein (MVP) interacts with MyD88 leading to activation of downstream signaling of MyD88. However, the effect and molecule mechanism of major vault protein in porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection requires further research. In the preliminary studies, we found that PRRSV infection can inhibit expression of the MVP mRNA. According to the results of the previous research, this project will first examine the influence of MVP on PRRSV replication in vitro, and to investigate whether MVP regulates the IRF7 and NF-κB signaling pathway in PRRSV-infected cell. Then, we further identify which PRRSV protein or protein domains specifically binds MVP, block the molecular interaction between MVP and MyD88, and modulate IRF7 and NF-κB activity. Finally, we shall explore the role of MVP on PRRSV infection in pigs. The research results will better elucidate the immunologic and pathogenic mechanisms of PRRSV.

猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染可以抑制宿主的先天性免疫应答，尤其是Ⅰ型干扰素的产生，然而其机理尚未完全明确。在先天性免疫应答中，Toll样受体信号通路激活诱导Ⅰ型干扰素抑制病毒感染，而且主要拱顶蛋白可与MyD88相互作用促进下游信号通路的激活，但主要拱顶蛋白在PRRSV感染中的作用及其分子机制尚不清楚。前期研究发现PRRSV感染可以抑制主要拱顶蛋白mRNA的表达。本课题拟解析主要拱顶蛋白在细胞水平对PRRSV复制的影响，以及在PRRSV感染的细胞中对IRF7和NF-κB信号通路的影响；筛选与主要拱顶蛋白相互作用以干扰主要拱顶蛋白与MyD88相互作用的PRRSV蛋白及蛋白结构域，以及这些蛋白对IRF7和NF-κB信号通路的影响；进一步通过体内实验，明确主要拱顶蛋白在PRRSV感染中的作用；从而为阐明PRRSV的免疫和致病机制提供依据。

猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染可以抑制宿主的固有免疫应答，尤其是Ⅰ型干扰素的产生，然而其机理尚未完全明确。在固有免疫应答中，Toll样受体信号通路激活诱导Ⅰ型干扰素抑制病毒感染，而且主要拱顶蛋白（MVP）可与MyD88相互作用促进下游信号通路的激活，诱导干扰素的产生，但MVP在PRRSV感染中的作用及其机制尚不清楚。因此，本项目解析了MVP在PRRSV感染中的作用；MVP抗PRRSV感染的作用机制；TLR7激动剂SZU101是否通过诱导MVP的表达抑制PRRSV的复制及其在PRRSV感染仔猪模型中的作用；并进行了PRRSV临床毒株的分离鉴定。研究结果及其科学意义如下：（1）PRRSV感染抑制MVP的表达，过表达MVP抑制PRRSV的复制， MVP抗PRRSV感染的作用无毒株依赖性。敲低MVP表达促进PRRSV的复制，而且，敲低MVP表达可以部分反转MVP过表达对PRRSV复制的抑制作用。为研发抗PRRSV感染药物的一个新的候选药物靶点。（2）MVP通过诱导Ⅰ型干扰素的产生抑制PRRSV的复制，阐明了MVP抗PRRSV感染的作用机制；而且，PRRSV感染可以抑制MVP与MyD88相互作用，发现了一种PRRSV逃避宿主固有免疫应答的新机制。（3）首先证明了TLR7激动剂SZU101在细胞水平可通过诱导MVP的表达抑制PRRSV的复制，发现了SZU101抑制PRRSV复制的一种新机制；其次通过动物试验证明了SZU101具有治疗PRRSV感染的作用，为SZU101作为抗PRRSV感染药物的进一步研发奠定了理论和实验基础。（4）分离到一株PRRSV临床毒株，命名为SD-LY，ORF5基因序列遗传进化分析结果显示，SD-LY属于lineage 5，初步了解了国内PRRSV毒株的流行特点，为进一步开展PRRSV的相关研究奠定了基础。