SARS-CoVN蛋白與胎球蛋白A相互作用及其生物學(xué)意義.pdf

1、嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥(Severe acute respiratory syndrome,SARS)是一種由SARS冠狀病毒(SARS-CoV)引起的烈性傳染病,病死率高達(dá)15％左右。有研究顯示,SARS病例中大部分病人有高血糖高血脂現(xiàn)象。SARS死亡病人中有糖尿病病史的病人占到了21.5％,合并有心腦血管病的患者發(fā)生重癥SARS的危險(xiǎn)是無基礎(chǔ)病者的1.819倍。本研究對(duì)144例SARS病人的血清進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)病人發(fā)病后血脂明顯升高

2、。研究結(jié)果提示我們,SARS病人感染SARS病毒后血糖血脂升高,進(jìn)而引發(fā)并發(fā)癥,導(dǎo)致有糖尿病和心腦血管病病史的病人病情加重,死亡率升高。
　　為了研究病毒影響人體糖、脂代謝的分子機(jī)制,本研究利用酵母雙雜交系統(tǒng),以全長(zhǎng)SARS冠狀病毒N蛋白(SARS-CoV N蛋白)為誘餌篩選人胎肝cDNA文庫(kù),研究與病毒蛋白質(zhì)相互作用且與機(jī)體糖脂代謝相關(guān)的蛋白質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)SARS-CoV N蛋白可能與人胎球蛋白A(AHSG)存在相互作用。SARS

3、-CoV N蛋白是SARS-CoV的第二大結(jié)構(gòu)蛋白。AHSG是一種由肝臟合成的血漿糖蛋白,是一種天然的對(duì)抗胰島素刺激產(chǎn)生的胰島素受體酪氨酸激酶(IRTK)活性的抑制因子。
　　本研究通過免疫沉淀、GST–pull down、BIACORE和超速離心等實(shí)驗(yàn),證明了SARS-CoV N蛋白能夠在血清中與AHSG相互作用,并且證明了二者的相互作用是直接的,二者的親和力大于另一種人類冠狀病毒229E(HCoV-229E或稱229E-CoV

4、)N蛋白與AHSG的親和力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV N蛋白與AHSG相互作用后可以使AHSG形成多聚體,且多聚體沉淀的含量與SARS-CoV N蛋白的濃度呈梯度依賴關(guān)系;并且大于229E-CoV N蛋白使AHSG形成沉淀的量。
　　本研究在細(xì)胞水平檢測(cè)SARS-CoV N蛋白與AHSG相互作用后對(duì)胰島素信號(hào)通路的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SARS-CoV N蛋白通過AHSG介導(dǎo)可以抑制胰島素刺激的細(xì)胞中IRS-1和Akt蛋白的磷酸

5、化,這種抑制與SARS-CoV N蛋白的濃度存在梯度依賴關(guān)系;SARS-CoV N蛋白還可與AHSG相互作用,增強(qiáng)AHSG抑制由胰島素促進(jìn)的細(xì)胞中SREBP-1 mRNA的表達(dá)的功能。研究結(jié)果表明, SARS-CoV N蛋白與AHSG相互作用后,可以增強(qiáng)AHSG調(diào)控胰島素信號(hào)通路的功能,進(jìn)而影響機(jī)體的糖脂代謝。
　　本研究通過檢測(cè)SARS病人血清后發(fā)現(xiàn),病人在發(fā)病期間血清中的AHSG含量高于康復(fù)后血清中的AHSG含量。通過小鼠實(shí)驗(yàn)

6、發(fā)現(xiàn),SARS-CoV N蛋白可以促使小鼠血清中AHSG含量升高。由此推測(cè),SARS-CoV N蛋白可能是導(dǎo)致SARS病人血清中AHSG含量升高的重要原因。已有研究發(fā)現(xiàn)AHSG含量高的SARS病人病情更易嚴(yán)重。由此提示我們:SARS-CoV N蛋白通過提高SARS病人血清中AHSG含量,進(jìn)而促使SARS病人病情加重。
　　通過小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),SARS-CoV N蛋白能夠抑制外源和內(nèi)源性胰島素刺激產(chǎn)生的小鼠肝臟中的SREBP-1、AC

7、C、FAS、SCD和HMG-CoA還原酶的mRNA的表達(dá),這種抑制與SARS-CoV N蛋白的濃度呈一定的梯度依賴關(guān)系。研究結(jié)果提示我們:SARS-CoV N蛋白通過抑制上述基因的mRNA的表達(dá)進(jìn)而抑制脂肪的合成與儲(chǔ)存,促進(jìn)機(jī)體血脂升高。
　　本研究還通過對(duì)小鼠進(jìn)行葡萄糖耐量和胰島素耐量試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)SARS-CoV N蛋白可以促使小鼠對(duì)葡萄糖的清除能力降低,降低小鼠對(duì)胰島素的敏感性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV N蛋白能夠促進(jìn)小

8、鼠血清中的葡萄糖、甘油三脂、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量明顯升高,且與SARS-CoV N蛋白的劑量成一定的依賴關(guān)系。本研究還發(fā)現(xiàn), SARS-CoV N蛋白可以促進(jìn)小鼠體重明顯升高,可以明顯地抑制受禽流感病毒感染的小鼠體重的下降。
　　綜上所述,本研究通過檢測(cè)SARS病人血清和進(jìn)行小鼠實(shí)驗(yàn),通過對(duì)SARS-CoV N蛋白與AHSG的相互作用及其對(duì)細(xì)胞水平胰島素信號(hào)通路影響的研究,第一次提出了SARS-CoV N蛋白可能是SA

9、RS病人發(fā)病后出現(xiàn)高血糖高血脂并導(dǎo)致高死亡率的重要原因;發(fā)現(xiàn)了SARS-CoV N蛋白可以提高人和小鼠體內(nèi)的AHSG含量;發(fā)現(xiàn)了AHSG蛋白可以和病毒的蛋白相互作用,并且其抑制胰島素信號(hào)通路的功能可以被SARS-CoV N蛋白提高;闡明了SARS-CoV N蛋白正是通過和AHSG的相互作用從而影響胰島素信號(hào)通路,影響機(jī)體的糖脂代謝,促使SARS病人發(fā)病后血糖血脂升高,導(dǎo)致有糖尿病和心腦血管病病史的SARS病人病情加重,死亡率升高。本研究