猪流行性腹泻病毒纤突蛋白受体的鉴定及功能研究

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) is an enteric coronavirus that causes epidemic diarrhea in swine and leads to great economic losses worldwide. The spike (S) protein on viral envelope is a key factor mediating the entry of PEDV into host cells by binding to the aminopeptidase N (APN) and/or glycan receptors through an unknown mechanism, initiating the fusion of virus envelope with host cell membrane and subsequent infection cycle. In this project , protein to protein interaction, amino acids mutation and exchange, blotting assays and a serial of immunological and infection biological approaches will be employed to identify the key domains or amino acids on S protein that are required receptor recognition. To investigate the receptor binding, tissue tropism, cross species transmission, and genetic variation of PEDV S protein, fluorescence labelling and synthetic peptides will be used in blotting and affinity assays. In addition, the immunogenicity of S protein receptor binding domain will be evaluated in piglets. This will shed light on understanding of mechanisms to PEDV receptor binding, entry, genetic variation and evolutions as well as the development of new antiviral drugs and efficacious subunit vaccines.

猪流行性腹泻病毒 （PEDV）是引发猪流行性腹泻的一种高度接触性传染病病原。PEDV表面的纤突蛋白(S)通过一种未知的方式与氨肽酶N（APN）或多聚糖受体结合，引起病毒囊膜与细胞膜融合并启动感染。本项目将通过蛋白相互作用、S蛋白氨基酸突变和置换、斑点印迹、病毒拯救等免疫学和感染生物学手段解析APN和多聚糖受体与S蛋白互作的功能域和关键氨基酸位点。通过免疫荧光、合成肽标记等技术方法检测PEDV S蛋白与不同来源的动物和人类细胞APN受体的结合能力，阐明PEDV的组织嗜性、跨种传播和遗传变异机制。最后利用动物实验验证S蛋白和受体结合区在猪体内的免疫原性。本研究对于PEDV新型疫苗和抗病毒药物的研发以及PEDV变异分子机制的解析具有非常重要的理论意义和应用价值。

猪流行性腹泻病毒 （PEDV）是引发猪流行性腹泻的一种高度接触性传染病病原。PEDV表面的纤突蛋白(S)通过一种未知的方式与氨肽酶N（APN）或多聚糖受体结合，引起病毒囊膜与细胞膜融合并启动感染。本研究通过蛋白相互作用、免疫印迹、糖分析筛选试验、病毒拯救等免疫学和感染生物学手段确定了 PEDV S蛋白的受体以及S蛋白与受体结合的关键结构域。证明了PEDV不但可以利用猪的氨肽酶pAPN还可以用人的氨肽酶hAPN作为受体，而且可以用糖类N-乙酰神经氨酸 （Neu5Ac）作为受体。利用动物实验研究基于S的受体结合区截短蛋白在鼠和猪体内的免疫原性及在攻毒实验中的保护效率，证明S的受体结合区截短蛋白可被开发为PEDV 新型亚单位疫苗。最后本研究阐明了PEDV抗体与近年新发现的猪丁型冠状病毒PdCV 的交叉免疫反应，为PEDV和PdCV的检测产品和疫苗开发提供理论基础。