麻疹病毒N蛋白诱导细胞自噬及其分子机理研究

Measles is still one of the most important infectious diseases in the world. Measles virus (MV) belongs to the morbillivirus genus of the paramyxovirus family, which contains a negative strand RNA genome packed in a ribonucleoprotein structure surrounded by transmembrane glycoproteins, the hemagglutinin (H protein), the fusion protein (F protein) and nucleoprotein (N protein) and other protein. Viral infection elicits a variety of host responses that enable the infected cells to induce autophage or apoptosis. In this project, we found that nucleoprotein of measles can prominently promote cancer cell autophagy, which activated autophagic associated gene (Atg) protein family members Atg-5 and Atg-7 activities respectively. However it is unclear currently that what is the function of autophagy-inducing effect of N protein. With the basis of our previous investigation, we will further our project on aspects about amino acid mutation for the molecular mechanism of N protein’s autophagic inducing effect on the cell. We confidently believe that our research results will contribute to the relationship between measles virus and its host cells, also the development and clinical treatment of measles virus.

麻疹病毒（measles virus）是一类人和灵长动物的致病性的单负链RNA病毒，其感染可引起多种疾病，并引发系统性病理生理反应。全球每年有100万儿童死于麻疹，在我国，近几年的流行病学研究发现麻疹发病率有回升趋势。目前，麻疹病毒致病的作用机理及其与宿主细胞的相互关系有待深入，因此研究麻疹病毒感染引起的细胞学效应及其带来的病理后果具有重要意义。我们前期研究初步发现，麻疹病毒N蛋白可显著促进细胞发生自噬，表达麻疹病毒N蛋白的细胞在饥饿诱导条件下自噬显著增强，但N蛋白促进细胞自噬的分子机理及引起的生物学意义仍然不清楚，本研究将在现有工作基础上，深入研究麻疹病毒N蛋白诱导细胞自噬的功能，探索其作用机制和信号调控途径，解析麻疹病毒N蛋白诱导细胞自噬的活性位点，为更加全面地认识麻疹病毒感染引起的患者临床病理生理反应，理解麻疹病毒与宿主细胞和机体之间的关系，发展有效的治疗和预防手段提供理论依据。

国家自然科学基金青年科学基金项目(项目编号：31400155)， 项目名称“麻疹病毒 N 蛋白诱导细胞自噬及其分子机理研究”，总资助金额 24 万元，起止日期从 2015 年 1 月到 2017 年 12 月。目前关于项目的主要研究方向有三个。.第一个方面，研究麻疹病毒 N 蛋白特殊的细胞定位与高尔基体的关系。我们将表达麻疹病毒 N 蛋白和 EGPF 的重组质粒转染至 HEK 293T 细胞和 HeLa 细胞，并对高尔基体标志性蛋白进行了染色，发现有序 linker 连接的 N-EGFP 融合蛋白，在细胞内形成点状或堆积结构，且与 GM130、AP1B1、TGN46、M6PR 共定位，说明 N 蛋白与顺式及反式高尔基体共定位。.第二个方面，通过截短突变和定点突变研究麻疹病毒 N 蛋白诱导细胞自噬的活性位点研究。通过截短突变我们发现 N 蛋白的定位可能和第 311-400 位氨基酸有关，且在这些氨基酸中第 340 位之前的氨基酸对其定位有重要影响。点突变试验结果表明第 324 位苯丙氨酸、335 位酪氨酸残基对 N 蛋白的定位有重要的影响，而第 334 位丝氨酸、337 位甲硫氨酸对N蛋白定位有一定的影响。这些结果有助于我们深入研究麻疹病毒 N 蛋白诱导细胞自噬的活性位点，解析活性中心的序列和结构，阐明麻疹病毒 N 蛋白的作用机制。.第三个方面，分析 N 蛋白转染细胞后相关信号分子的表达变化情况。我们发现绝大多数的差异性表达基因为非编码或功能未知的基因，我们推测 N 蛋白可能会影响细胞内长链非编码 RNA 的表达，从而影响细胞自噬等生理过程。实验结果为我们深入了解麻疹病毒 N 蛋白促进细胞自噬的作用及其可能的分子机理提供了新的方向。.在这些工作的基础上，已经发表的由本基金支持的 SCI 文章 6 篇，在投文章 2 篇，将在两年内发表。该基金培养了 8 名研究生，4 名已经毕业，4 名在读。经费严格按照计划规定使用，剩余经费计划用于本项目研究后续支出。