pH對小鼠肝炎病毒S蛋白構象變化機制的研究.pdf

1、冠狀病毒是已知RNA病毒中基因組最大的包膜病毒，在人類、其它哺乳動物類以及鳥類中廣泛傳播;近十幾年來，冠狀病毒已經(jīng)引起兩次世界范圍內的流行:SARS-CoV和MERS-CoV，死亡率較高，嚴重威脅人類健康及生命安全。冠狀病毒的感染是由刺突蛋白S與受體相互作用介導的，而S蛋白是宿主中和 性抗體的主要靶分子，由S1亞基和S2亞基構成，S1負責受體的結合，S2亞基介導病毒包膜與細胞膜之間的融合;一般認為，天然的S蛋白處于一個亞穩(wěn)定狀態(tài)，當S1

2、與受體結合之后會發(fā)生一系列構象變化，然后S1解離，S2亞基上的膜融合肽暴露插入到細胞膜，隨后S2亞基上的兩個7肽重復序列形成六螺旋束結構，最終導致膜融合。S2發(fā)生的一系列構象變化的機制相對清楚，但S1跟受體結合后是怎樣發(fā)生構象變化以及構象變化的信號是怎樣傳遞下去并最終介導膜融合的機制是不清楚的。前期的研究表明小鼠肝炎病毒中在pH8.0、沒有受體誘導的條件下，S蛋白發(fā)生構象變化并高效介導非受體依賴的細胞膜融合(receptor indep

3、endent syncytia，RIS)，并且pH8.0誘導的S蛋白構象變化跟受體誘導的S蛋白構象變化非常類似。因此，這正好為我們研究受體介導的S蛋白發(fā)生構象變化提供一個相對簡單的研究模型，為進一步闡明冠狀病毒感染機制提供了便利的條件。
　　本課題旨在研究沒有受體的條件下，pH8.0誘導S蛋白發(fā)生的RIS的具體的分子機制。文獻報道，組氨酸的pKa值接近中性，是唯一一個pKa值接近中性的氨基酸，在流感病毒中已經(jīng)證明組氨酸的質子化可以

4、引發(fā)HA蛋白的構象變化。因此我們對MHV A59中的所有組氨酸進行了突變，然后研究突變體在pH8.0時是否還能夠介導RIS，以此來判斷該組氨酸在pH誘導的構象變化中的作用。我們發(fā)現(xiàn)S蛋白中179、209、441、643、759位置的組氨酸對pH誘導S蛋白RIS的過程中發(fā)揮著重要作用，然后我們進一步研究組氨酸的芳香環(huán)結構在pH誘導的S蛋白介導的RIS中的作用，我們將179、209、441、643、759位置的組氨酸突變成苯丙氨酸，發(fā)現(xiàn)75