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A型流感是一种重要的人畜共患病,其中H1、H2和H3亚型流感病毒已经获得在人群中传播的能力,而H5、H6、H7、H9和H10亚型流感病毒感染人类的事件也偶有发生,流感病毒对人类的生存和发展存在重大威胁。流感病毒本身基因组较小,为8节段的单股负链RNA病毒,编码10种必需氨基酸。流感病毒感染宿主过程中,为了完成复杂的复制过程需要大量的宿主因子的协助。在病毒感染过程中,宿主细胞为了维持自身正常生命进程存在许多宿主因子限制病毒的复制。病毒感染宿主过程一种复杂的生理生化过程,研究病毒与宿主因子之间的相互作用网络能够促进对病毒感染和致病机制的理解,同时可为病毒的防控提供新的思路和方法。 流感病毒M2蛋白是由病毒第七节段基因通过可变剪接编码的一种多功能蛋白,在病毒的生命周期中扮演多重角色。在病毒感染早期,流感病毒进入溶酶体中M2蛋白的离子通道活性被激活导致流感病毒内部酸化促进vRNP与M1蛋白的解离及释放。抗病毒药物金刚烷及其衍生物通过抑制M2蛋白离子通道活性达到抗病毒作用。在病毒组装和释放过程中,有些流感病毒的M2能够维持反式高尔基体内的酸碱度,防止高尔基体内环境的酸化,从而使病毒HA蛋白维持正常的空间构象。此外,M2蛋白能够引起机体产生炎症反应并和自噬、凋亡密切相关。 为了进一步探寻M2蛋白的功能以及M2蛋白与宿主之间相互作用的网络,本实验以流感病毒M2蛋白全长及M2蛋白的胞浆区为诱饵,利用酵母双杂交技术,筛选A549、HEK293T、U251和THP-1细胞cDNA混合文库,鉴定出与M2蛋白相互作用的新的宿主因子TRAPPC6A蛋白。酵母回交验证证明TRAPPC6A蛋白在酵母系统中与全长M2蛋白及M2蛋白的胞浆区存在相互作用,免疫共沉淀实验进一步证实TRAPPC6A蛋白与M2蛋白在哺乳动物细胞内存在相互作用。激光共聚焦实验显示在过表达时M2蛋白与TRAPPC6A蛋白在细胞核周边共定位。通过免疫共沉淀实验证明M2蛋白第96位氨基酸是M2蛋白与TRAPPC6A蛋白相互作用的关键氨基酸位点,M2蛋白缺失最后两个氨基酸后完全丧失与TRAPPC6A蛋白的结合能力。自然界中M2蛋白第96位氨基酸绝大多数为亮氨酸,免疫共沉淀实验证明M2蛋白96位氨基酸为亮氨酸时与TRAPPC6A蛋白相互作用最强。TRAPPC6A基因存在四种mRNA,其中mRNA1编码含173个氨基酸的TRAPPC6A蛋白,mRNA2编码蛋白TRAPPC6A△其氨基酸序列与TRAPPC6A蛋白序列相同但是在蛋白的近N端区域缺失14个氨基酸,可变剪辑3和4在靠近N端的区域发生移码突变其编码的蛋白与TRAPPC6A/TRAPPC6A△同源性很低。通过免疫共沉淀实验证明TRAPPC6A和TRAPPC6A△蛋白均与M2蛋白存在相互作用。通过检测A549细胞发现细胞内主要表达的为TRAPPC6A△蛋白,TRAPPC6A未检测到。通过RNA干扰实验证实TRAPPC6A△蛋白下调能够抑制病毒的复制,TRAPPC6A△蛋白过表达的A549细胞系感染实验表明过表达TRAPPC6A△蛋白并不影响病毒的复制。拯救M2蛋白第97位氨基酸缺失病毒WSN M2del1和M2蛋白第96和97位氨基酸缺失病毒WSN M2del2,实验结果表明转染后48h,细胞上清中WSN M2del2比WSN、WSN M2del1病毒滴度降低。生长曲线表明WSN M2del2病毒比WSN M2del1和WSN复制能力差。小鼠实验显示WSN M2del2病毒对小鼠致病力比WSN M2del1和WSN低。细胞流式实验结果显示当A549细胞中TRAPPC6A△表达量下降后,相同时间点到达细胞膜的M2蛋白数量增多,而过表达TRAPPC6A△蛋白后,到达细胞膜表面M2蛋白数量则下降。分别用WSN、WSN M2del1和WSN M2del2病毒感染A549细胞后发现WSN与WSN M2del1毒株M2与内源性TRAPPC6A△蛋白在囊泡状结构中存在共定位,而WSN M2del2病毒M2蛋白与TRAPPC6A△蛋白无共定位现象,结果表明TRAPPC6A△蛋白通过与M2蛋白的相互作用调节M2蛋白到细胞膜的运输,并减缓M2到细胞膜的运输速度。总之,本研究发现一种新的与流感病毒M2蛋白相互作用的宿主因子TRAPPC6A/TRAPPC6A△,该蛋白能够促进病毒复制并发挥分子刹的功能,延迟M2蛋白到细胞膜的运输。同时,M2蛋白与TRAPPC6A/TRAPPC6A△蛋白结合的丧失会降低病毒对小鼠的致病力。