多胺代谢调控HBV复制的分子机制研究

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:longsir8481
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)是一种特异性感染人肝细胞的DNA病毒,基因组大小为3.2 kb,病毒通过逆转录方式进行复制。多胺是普遍存在于哺乳动物细胞中带正电荷的小分子,主要调节核酸结构,细胞增殖和信号传导等。最近研究发现多胺参与调控多种病毒的复制周期:包括病毒基因组复制,核酸结构包装和蛋白质合成。同时,鸟氨酸脱羧酶1(ornithinedecarboxylase,ODC1)是调控多胺代谢途径的关键限速酶,ODC1不可逆的抑制剂二氟甲基鸟氨酸(Difluoromethylornithine,DFMO)可以明显抑制巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)等DNA病毒和寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)、登革热病毒(Dengue virus,DENV)等RNA病毒的感染复制。但是尚不清楚多胺代谢是否调控乙肝病毒复制,以及DFMO是否能够作为抗乙肝病毒的新药。因此本文主要研究了多胺代谢与HBV复制的相关性:一方面探索了HBV感染调控多胺代谢关键酶ODC1和亚精胺合成酶(spermidine synthase,SRM)的表达,进一步通过基因功能实验鉴定了代谢基因ODC1和代谢产物多胺调控病毒复制的表型,明确了多胺代谢与HBV复制的相关性;另一方面初步发现DFMO通过作用病毒蛋白HBc的泛素化降解,降低HBc的表达水平和病毒颗粒的水平,从而限制病毒DNA复制。研究结果有助于阐明宿主多胺代谢调控HBV复制的分子机制,并把ODC1作为新的抗病毒靶点和DFMO作为新的抗乙肝新药奠定基础,实现“机制解析-抗病毒靶点确定-抗病毒药物评价”三个环节的统一。方法:第一部分:多胺代谢与HBV复制的相关性:(1)首先在HBV稳定复制细胞系Hep AD38以及Hep G2-NTCP的感染细胞中检测了HBV感染复制与多胺代谢相关基因表达的关系:通过real-time PCR和Western blot检测病毒复制对多胺代谢相关基因ODC1、SRM和精胺合成酶(spermine synthase,SMS)表达的影响,探索病毒复制与多胺代谢基因表达的相关性。(2)在Hep AD38细胞通过si RNA干扰内源性的ODC1和SRM,提取胞质中总RNA、总蛋白质以及病毒核心颗粒DNA等,通过ELISA、real-time PCR、Western blot和Capsids等实验技术来检测HBV复制参数的变化,探索多胺代谢关键酶调控病毒复制的表型。(3)探索ODC1不可逆的特异性抑制剂DFMO对HBV复制的抑制作用:通过MTS方法确定DFMO对Hep AD38或Hep G2.2.15细胞的毒性范围区间,进一步用DFMO直接处理Hep AD38和Hep G2.2.15细胞,通过ELISA、real-time PCR、Western blot和Capsids等实验技术方法来检测DFMO对HBV复制的抑制效应。(4)探索代谢产物多胺对病毒复制的调控作用:通过DFMO预处理细胞降低细胞内多胺含量,再加入外源性的多胺混合物,精胺或亚精胺,采用ELISA、real-time PCR、Western blot和Capsids等方法,检测代谢产物多胺对HBV复制的调控作用。第二部分:DFMO抑制HBV复制的分子机制:(1)探索多胺代谢产物调控HBc表达的效应:在Hep G2细胞中分别转染3x Flag-HBc、3x Flag-HBs和3x Flag-HBx的表达质粒,DFMO处理细胞后用real-time PCR和Western blot实验分别检测DFMO对这三种病毒蛋白m RNA和蛋白质水平的影响。通过si RNA干扰内源性的el F5A1和el F5A2,利用real-time PCR检测病毒核心颗粒DNA含量的变化,Western blot分析病毒蛋白质的变化,从基因转录,蛋白质翻译和蛋白稳定性三个环节探讨多胺调控HBc表达的环节。(2)探索DFMO调控HBc泛素化,抑制HBV复制的机制。用DFMO分别作用于Hep AD38细胞和Hep G2细胞后,再分别用CHX和MG132处理细胞,Western blot检测DFMO是否影响HBc蛋白质的稳定性和泛素化。结果:第一部分:多胺代谢与HBV复制的相关性:(1)在Hep AD38细胞系中,去除四环素培养启动HBV复制后,随着病毒复制的增强,多胺代谢基因ODC1、SRM表达显著增加。当病毒感染Hep G-NTCP细胞后,ODC1和SRM基因表达增加,提示多胺代谢相关限速酶与HBV复制具有一定的相关性。(2)Hep AD38细胞中干扰ODC1和SRM,HBV DNA复制水平分别下降40%和33%左右,蛋白质与病毒颗粒也有明显减少,但是上清中的HBs Ag并无明显变化,表明干扰ODC1和SRM的表达可以抑制HBV DNA的复制。(3)MTS结果表明:DFMO在较高浓度200μM下对Hep AD38细胞无毒性。通过ELISA和real-time RT-PCR实验发现DFMO不影响细胞上清中的HBs Ag的分泌和细胞内病毒3.5kb m RNA的水平。但是通过Southern blot、Western blot和Capsids检测发现HBV DNA水平,HBc蛋白水平以及病毒颗粒水平明显减少,说明DFMO可能通过降低HBc蛋白质水平来抑制HBV DNA的合成。(4)外源性的多胺混合物以及单一多胺(精胺或亚精胺)处理Hep AD38细胞后,采用real-time PCR、Western blot和Capsids检测外源多胺对HBV复制的影响,结果表明多胺能促进HBc蛋白的表达和病毒DNA的复制。第二部分:DFMO抑制HBV复制的分子机制:(1)在Hep G2细胞分别转染HBx、HBc、HBs的表达质粒,DFMO处理后,通过real-time RT-PCR和Western blot检测发现DFMO能明显降低HBc蛋白质水平,而对其他病毒蛋白HBx和HBs无作用,同时DFMO对HBc RNA水平无明显影响,提示DFMO抑制HBc主要发生在蛋白水平。进一步通过si RNA干扰el F5A1和el F5A2后,real-time PCR和Western blot检测发现HBV复制无明显变化,提示真核生物翻译因子el F5A不影响HBc蛋白质的翻译。(2)DFMO预处理的Hep G2和Hep AD38细胞中分别加入CHX和MG132,通过Western blot检测HBc蛋白水平,结果表明DFMO调控了HBc蛋白的稳定性和泛素化。结论:HBV感染复制调控多胺代谢关键酶ODC1的显著表达,ODC1和代谢产物多胺显著调控病毒HBc蛋白和病毒DNA的复制,表明多胺代谢与HBV复制存在一定的相关性;ODC1抑制剂DFMO能显著抑制HBc蛋白和病毒DNA的复制,具有一定的抗病毒效应,其作用机制是通过影响HBc蛋白质的泛素化来降低HBc蛋白质的稳定性,从而发挥其抗病毒作用。
其他文献
双离合自动变速器(DCT)无动力中断换挡的特点使其受到广泛关注,目前国内外各大厂商不断地推出新的DCT产品,各科研院所也在积极拓展相关的技术,行业内部掀起了一阵DCT的研究热
随着人工智能时代的到来,各行业纷纷引入AI技术,旨在为本行业发展赋能。自动驾驶被认为是未来汽车发展的重要方向,因此以目标检测为主的汽车周围环境感知相关算法研究在业界进行得如火如荼。然而,当前基于单目RGB图像的目标检测算法仅可以检测出图像中的物体类别及其边界框位置,无法满足自动驾驶场景中的需求。因此,本文提出多阶段汽车六自由度姿态估计和端到端汽车六自由度姿态估计两种算法,旨在单目RGB图像中检测出
随着计算机计算速度、CFD技术以及现代流体测试技术的不断发展,关于离心泵内部复杂流动问题的研究也愈来愈深入。有关离心泵的研究可概括为其正问题和反问题,其中正问题为流动分析问题,而反问题属于设计问题。由于叶片形状、水力性能和内部流动结构之间的复杂关系,反问题一直是流体机械领域的重点及难点问题。本研究依据在贝叶斯框架下,由已知先验分布向后验分布转化的思想,分别提出了基于单输出高斯过程回归(SOGPR)
二胡运弓是一项重要的二胡演奏技法,它对二胡作品的艺术表现具有非常重要的影响。因此,在二胡演奏中,多姿多彩的音色变换很大程度上是受到运弓多样性手段的感染。本文从二胡演奏实践角度出发,并与音乐会的演出曲目相结合,对二胡运弓进行实践性探析。本文主要从四个方面阐述二胡演奏中的运弓实践性问题,其一是对二胡基础性运弓进行实践探析;其二是对二胡应用性运弓技巧进行实践探析;其三是对二胡风格性运弓技巧进行实践探析;
对于颜色是什么这一问题,笔者认为这本质上是一种如何理解我们的颜色知觉经验的问题。我们如何通过对我们知觉经验内容的解释去表明一种对于独立于意识、心灵的外部世界的确证?即外部(客观)世界对主体的知觉经验内容存在一种理性(rational)限制,同时主体又不求助于处于概念事项边界范围外的独立的实在(所予的神话)的帮助。在对颜色知觉经验的理解中,本文试图拒斥颜色物理论(强的或弱的)和颜色相对论的观点,并支
再入院预测是指根据患者历史入院记录中的诊断、用药等信息,来预测其在出院后的未来一段时间内是否会有因病再次入院的风险。由于频繁的再入院会耗费许多的医疗资源,对患者造成很大的身体负担和经济负担,因而在患者出院时,利用可靠的预测模型及时对其进行再入院风险评估至关重要。再入院预测能够为医保政策的制定和调整提供数据支撑,有助于降低一些不必要的医保费用的支出;同时能够帮助医疗机构更加高效地配置医疗资源,提高住
雅各布·路德维希·费利克斯·门德尔松·巴托尔迪是德国浪漫主义时期最具代表性的作曲家之一。在他短暂的一生中创作了很多被人熟知的作品,包括交响乐、室内乐、器乐协奏曲等等。他的创作既保留了古典主义时期的传统手法,又结合了浪漫主义时期的情感表现。本文主要分析他创作的单簧管二重奏OP.114号作品,论文共分为三个部分:第一部分是门德尔松的生平以及他在室内乐方面的作品概述;第二部分是对作品进行音乐分析,从它的
上腔室内的流场对反应堆的安全运行有着不可忽视的影响。AP1000作为当下主流的核电技术,一个主要的创新即是将压力容器出口管数目由三个改成两个。本文利用数值计算的方法对
天然产物数量庞大,结构、活性及作用机制复杂多样,是新药开发的重要源泉。放线菌是天然产物的最主要来源,众多放线菌来源的天然产物及其衍生物为癌症、阿尔兹海默症和疟疾等疾病的治疗做出了很大贡献。但近年来天然产物的重复发现率越来越高,多重耐药菌株不断出现,对抗生素的研发速度及质量提出了更高的要求。海洋为巨大的生物资源宝库,很多海洋放线菌为了适应低温低氧高盐高压的极端环境,衍生出多种抗逆机制,使其次级代谢途
随着我国经济的快速发展,机场在运输行业中的地位越来越重要。在机场的正常运营中,如何高效清除冬季机场道路上的积雪和结冰始终是一个难题。机场道路进行融雪化冰所选用的方法需要同时满足即时性和安全性两个条件。传统方法存在燃料费用高、效率低、易腐蚀道路等不足,因此采用一种新型的融雪化冰方法具有重要现实意义。本文以武汉天河国际机场道路为依托进行机场混凝土道路模型碳纤维发热线融雪化冰试验研究,并对该方法今后应用