宿主因子IGF2BP2和SLC12A6对猪流感病毒复制的影响

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猪流感病毒(Swine influenza virus,SIV)引发的猪流感是一种急性呼吸道传染病,猪感染该病后通常继发其他细菌及病毒性疾病,严重危害养猪业发展,造成巨大的经济损失。此外,由于猪在流感病毒传播过程中充当“混合器”的角色,同时给公共卫生造成巨大的挑战,严重威胁了人类生命健康安全。本研究是基于实验室前期利用CRISPR/Cas9技术进行全基因组敲除文库筛选猪流感病毒复制相关宿主基因的实验结果,通过单独探究部分候选基因,最终选择IGF2BP2和SLC12A6基因进行深入研究,探究其影响流感病毒复制的分子机制。1.IGF2BP2对流感病毒复制的影响通过CRISPR/Cas9技术构建基因敲低多克隆细胞系并使用PCR在基因组水平、Western blot在细胞蛋白水平进行验证,确认得到IGF2BP2敲低多克隆细胞系后,通过有限稀释的方法结合Western blot对挑选的单克隆细胞株进行进一步验证,并检测敲除IGF2BP2基因后细胞活性的变化。最终筛选到完全敲除的NPTr-KOIGF2BP2单克隆细胞系,且NPTr-KOIGF2BP2细胞系和野生型NPTr细胞系的细胞活性差异不显著。与此同时,我们成功扩增并构建IGF2BP2表达质粒。通过Western blot和测定病毒滴度的变化,证实了IGF2BP2能够影响流感病毒的复制,敲除IGF2BP2可以抑制流感病毒复制,过表达IGF2BP2可以促进流感病毒复制。接下来,我们进一步就IGF2BP2如何影响流感病毒复制的具体机制进行探索。通过对敲除IGF2BP2细胞系唾液酸受体的检测,发现敲除IGF2BP2并不影响α-2,3唾液酸受体和α-2,6唾液酸受体的合成与分布,并通过病毒吸附试验发现,敲除IGF2BP2不影响流感病毒吸附过程;通过Acid bypass试验,我们发现敲除IGF2BP2可以影响流感病毒的内吞过程;通过免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,Co-IP)试验在感染状态下,我们发现IGF2BP2能够和RNP复合物存在相互作用,且是不依赖RNA的相互作用;在共转染情况下,我们发现IGF2BP2能够和流感病毒NP、PB1存在相互作用,且分别在细胞核与细胞质中存在共定位现象;通过聚合酶活性试验我们发现,在过表达IGF2BP2的情况下,流感病毒聚合酶活性显著增加,但并不影响聚合酶亚基的表达量。SIV感染野生型NPTr细胞系后,内源性的IGF2BP2表达量随着病毒在细胞上的增殖呈现增加的趋势,且内源性IGF2BP2在细胞内的分布发生显著变化,由主要分布在细胞质中转变为整个细胞均质分布。最后,我们证实了敲除IGF2BP2能够广泛抑制不同种类流感病毒的增殖,对人流感PR8/H1N1、禽流感SH13/H9N2、猪流感F26/H1N1流感毒株的复制均有不同程度的抑制作用,无毒株特异性。2.SLC12A6对流感病毒复制的影响我们利用CRISPR/Cas9技术运用同样的方法在NPTr-Cas9细胞上构建了SLC12A6敲除细胞系,并通过有限稀释的方法得到了基因敲除单克隆细胞系。同时,使用SIV感染NPTr野生型和NPTr-KOSLC12A6,通过Western blot以及测定病毒滴度的变化,确定了敲除SLC12A6能够显著抑制流感病毒增殖,且在感染72小时后,敲除细胞系仍有较多存活。最后,我们证实了敲除SLC12A6能够广泛地抑制不同种类流感病毒的增殖,对人流感PR8/H1N1、禽流感SH13/H9N2、猪流感F26/H1N1流感毒株的复制具有不同程度的抑制作用。
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