J亚群禽白血病病毒gp85结合细胞受体及影响病毒复制分子机制研究

Gp85 of avian leukosis virus subgroup J binds cell receptors (chNHE1) by its receptor binding domain (RBD) to initiate ALV infection. Studies have shown that the binding affinity of envelope protein and receptor directly influences the replication ability of virus. Our previous research found that the replication ability of ALV-J domestic strains isolated in recent years in China is significantly higher than that of the prototype strain, and the gp85 genes have obvious variation. Therefore, our scientific hypothesis is that gp85 amino acid variation may be related to the enhancement of viral replication. To test this hypothesis, we design this project. We will identify the RBD of ALV-J gp85 and compare the receptor binding affinity of gp85 of ALV-J domestic strain with the prototype strains. Further, the important amino acids of gp85, which leads to receptor binding affinity differences, will be screened and identified. Finally, the chimeric viruses, with key amino acid mutations that affect the receptor binding affinity, will be constructed and rescued. The abilities of entry into cell and the replication in vivo and in vivo of chimeric viruses will be evaluated. These results are contributed to elucidate the molecular mechanism of enhancing ALV-J domestic strains replication capacity. The results of this research will provide an important theoretical basis for exploring the mechanism of ALV-J invasion and also provide a new insight for the development of effective prevention and control technology.

J 亚群禽白血病病毒（ALV-J）囊膜表面蛋白gp85通过其受体结合域（RBD）与细胞受体（chNHE1）结合是启动感染的关键步骤，囊膜蛋白与受体的结合力直接影响病毒的进入和复制能力。我们前期研究发现，近年广泛流行、严重危害我国养禽业的ALV-J国内流行株的复制能力显著高于原型株，其gp85基因明显变异。因此我们推测gp85基因变异可能与病毒复制能力增强直接相关，但gp85基因如何调控、影响病毒复制，机制尚不明确。本项目以ALV-J gp85与受体互作特性为研究对象，鉴定gp85的RBD，比较ALV-J原型株与国内流行株gp85与受体结合力差异，鉴定影响结合力差异的关键氨基酸，揭示gp85蛋白与受体结合的分子细节。构建关键氨基酸突变的嵌合病毒，通过进入能力和体内外复制能力综合评价，阐明gp85基因变异影响病毒复制能力的分子机制，为进一步阐明ALV-J入侵机制和研制有效防控技术奠定重要基础。

J亚群禽白血病病毒（ALV-J）囊膜蛋白gp85通过其受体结合域（RBD）与细胞受体（chNHE1）结合是启动感染的关键步骤，囊膜蛋白与受体的结合力影响病毒的进入和复制能力。前期研究发现，近年广泛流行、严重危害我国养禽业的ALV-J国内流行株的复制能力显著高于原型株，其gp85基因明显变异。本研究中，以ALV-J gp85与受体互作特性为研究对象，深入研究gp85基因变异调控ALV-J复制能力的分子机制。.为了研究ALV-J gp85与受体互作的分子机制，鉴定了ALV-J gp85与受体结合的关键作用域。ALV-J的gp85蛋白与chNHE1的结合域的鉴定结果表明，gp85蛋白与受体chNHE1的结合域集中在第38-283位的氨基酸序列区域。受体结合实验及病毒拯救实验结果表明，ALV-J gp85的糖基化位点Gly116和Gly219、半胱氨酸Cys60和Cys197对于病毒的复制至关重要。结果表明，ALV-J gp85的糖基化位点Gly116和Gly219、半胱氨酸Cys60和Cys197对于受体结合和病毒进入至关重要。.为了研究gp85基因变异调控ALV-J复制的分子机制，鉴定了ALV-J gp85氨基酸的突变对病毒适应的影响。病毒复制结果显示，蛋鸡ALV-J代表株（JL3-1）的复制水平高于原型株（HPRS-103）的复制水平，JL3-1毒株gp85的I123位点突变是导致gp85与受体亲和力增加的关键原因，分子动力学模拟结果发现gp85蛋白N123I的突变导致其与受体复合物结合自由能的改变，有利于gp85蛋白与受体的结合。结果表明，N123I位点的突变是导致JL3-1毒株复制水平高于HPRS-103毒株的关键原因。.为了研究ALV-A与受体结合的分子机制，筛选到了ALV-A细胞受体（Tva）的关键氨基酸位点，为Tva的L55及W69两个关键氨基酸位点，其可介导ALV-A进入细胞，这一关键氨基酸位点的鉴定，为开发靶向药物奠定了基础。.综上，本项目的执行，初步阐明了ALV-J gp85的受体结合域，以及gp85基因变异影响病毒复制能力的分子机制，为进一步阐明ALV-J入侵机制和研制有效防控技术奠定重要基础；A亚群ALV细胞受体关键氨基酸位点的确定，也为抗病毒药物的筛选提供新靶标。.项目发表文章6篇，其中SCI文章6篇，申报发明专利3项，授权2项，培养研究生4人。