基本信息
- 項目名稱：
- 空間結構對抗病毒肽活性的影響：p14肽及
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 研究目的:本項目通過改造多肽的空間結構，開發(fā)細胞通透性好、抗CSFV病毒活性高的新型多肽。 研究內容：改造p14多肽關鍵氨基酸，優(yōu)化蛋白質空間結構。 研究方法：生物信息學、蛋白質分析技術、基因工程技術。 研究意義：1、本項目研發(fā)出一種新型抗病毒多肽TAT-p14-N11。 2、同以往抗病毒藥物相比，具有更好細胞通透性和抗CSFV活性。 3、為生物制藥提供了良好的研究前提。
- 詳細介紹：
- 豬瘟疫病毒（CSFV）是引起豬病的一種重要的致病菌。黃病毒科病毒中發(fā)現(xiàn)的小肽p14，已被證實具有良好的抗病毒性。我們研究重點是分析p14抗病毒蛋白的空間結構及其理化性質。這種蛋白所含的甘氨酸(G)和精氨酸(R)高于其他氨基酸，PI值高，堿性強。通過預測分析其高級結構，第11位甘氨酸位于蛋白氨基酸序列的最表層位置。為了檢測第11位甘氨酸是否為影響蛋白活性的關鍵氨基酸，我們用不同性質的氨基酸對其進行替換，結果表明用精氨酸（Q）替換甘氨酸具有最好的抗豬瘟病毒活性。隨后，我們將轉導蛋白聯(lián)合p14-N11肽提高抗病毒活性。結果顯示結合蛋白在抗CSFV實驗中具有更高的活性。本課題綜合運用現(xiàn)代生物信息學技術，改造p14多肽關鍵氨基酸，優(yōu)化蛋白質空間結構，提升蛋白質活性，從而開發(fā)出細胞通透性好、抗CSFV活性高的新型多肽TAT-p14-N11。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 研究目的是：基于現(xiàn)代生物信息技術,通過對關鍵氨基酸的改造，研究蛋白質空間結構及活性的變化，開發(fā)抗豬瘟活性高，細胞通透性好的新型多肽TAT-P14-N11。 設計思路： 第一部分 生物信息學分析p14和TAT多肽性質； 第二部分 多肽抗豬瘟病毒活性的鑒定和篩選； 第三部分 改造TAT蛋白轉導域，鑒定不同轉導蛋白的穿膜入胞作用； 第四部分 蛋白轉導域與篩選抗病毒多肽聯(lián)合抗豬瘟病毒作用。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性： 抗病毒研究是當今生命科學和生物醫(yī)學研究的熱點和前沿領域，該領域的發(fā)展日新月異。這些處于本領域前沿的科學問題和前期工作積累保證了本項目能夠順利實施并取得重要研究結果。 創(chuàng)新點： 1、空間結構改造：分析、改造p14肽，提高p14肽的抗病毒活性。 2、串聯(lián)肽技術：串聯(lián)32TAT肽和p14肽，提升p14肽的細胞穿透能力。 3、關鍵氨基酸替換：替換p14關鍵性氨基酸，優(yōu)化蛋白結構。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本抗病毒肽作用于病毒復制過程中關鍵的復制酶：解螺旋酶蛋白。直接作用于病毒增殖的關鍵酶蛋白。隨著豬瘟病毒在自然界的變異，其解螺旋酶也會隨之發(fā)生變異。因此研究一種高效抗病毒并能適應病毒新變異。 現(xiàn)實意義： （1）高抗病毒特異性 （2）高效抗病毒活性 （3）基因密碼子改造，改變關鍵氨基酸組成，從而制備出能夠適應病毒自然變異的抗病毒多肽；
學術論文摘要
- Abstract: Peptides play important roles in the antiviral therapy. As both p14 and TAT are potential antiviral therapy peptides, the p14 peptide was analysis and synthesized in this study. We combined the two activity peptides to analysis antiviral activity.These results indicate that the reform p14 and transduction tandem peptide could provide a useful starting point for the development of novel molecules to block CSFV infection.
獲獎情況
- HIV-Tat蛋白轉導域的研究進展 《中國生物制品學》。
鑒定結果
- 1、未見P14肽空間結構的相關報導，未見P14肽活性氨基酸的相關報導; 2、未見P14肽氨基酸替換改造后蛋白抗豬瘟病毒活性的影響相關報告; 3、未見P14-TAT-N11相關報導。
參考文獻
- 1. Oliberto S., Maritza B., Mar′?a P., Mar′?a T., Nancy E., Paula N., Raquel M., Omar F., Sara C., Alina V., Llilianne G., Carlos B., Jorge R. 2008. Classical swine fever virus E2 glycoprotein antigen produced in adenovirally transduced PK-15 cells confers complete protection in pigs upon viral challenge. Vaccine. 173:1688-1695. 2. Dong XN., Chen YH. 2006. Marker vaccine strategies and candidate CSFV marker vaccines. Vaccine. 25:205-30. 3. Hiroshi AOKI., Kiyoyasu ISHIKAWA., Yoshihiro SAKODA., Hideto SEKIGUCHI., Michi KODAMA., Shoko SUZUKI., Akio FUKUSHO. 2001. Characterization of Classical Swine Fever Virus Associated with Defective Interfering Particles Containing a Cytopathogenic Subgenomic RNA Isolated from Wild Boar. J. Vet. Med. Sci. 63:751-75
同類課題研究水平概述
- 1、目前，國際上對抗病毒藥物的研究如火如荼的進行的同時，其他抗病毒分支研究也逐漸發(fā)展起來。主要是利用軟件分析設計的化學藥物以及一些機體本身產生的免疫類多肽。而直接針對病毒生長增殖過程發(fā)揮作用的肽類抗病毒藥物則較少報道。隨著基因過程技術的發(fā)展，其低成本和高可塑性的優(yōu)勢已慢慢呈現(xiàn)出來。 2、本實驗室對P14已做出深入研究。本實驗室已有的研究成果證明，P14蛋白具有良好的抗CSFV效果，通過生物信息學和基因工程技術改良，有望成為一種新型的臨床藥物。 3、TAT蛋白轉導域的發(fā)現(xiàn)，為蛋白質治療帶來了新的曙光。自1988年轉導蛋白TAT被發(fā)現(xiàn)以來，其相關研究越來越多，應用前景也逐漸明朗開闊，在藥物轉運和疾病治療等領域有著巨大的應用潛力。根據(jù)報道數(shù)據(jù)，新的轉導多肽的跨膜入胞效率較TAT可提高32倍。 4、豬瘟，又稱豬霍亂。是由豬瘟病毒引起的豬的一種急熱性致死性疾病。隨著豬瘟兔化弱毒疫苗的廣泛使用，豬瘟的流行趨勢發(fā)生了很大的變化，主要表現(xiàn)在:從頻發(fā)的大流行轉變?yōu)闊o規(guī)律的散發(fā)性流行;疫點顯著減少，臨床癥狀從典型變?yōu)榉堑湫停≡玖档?，病程由急性、亞急性轉變?yōu)槁詾橹?，出現(xiàn)持續(xù)性感染、胎盤感染、母豬繁殖障礙以及新生仔豬的先天性感染這可能是弱毒疫苗免疫豬并不能徹底阻斷CSFV的傳遞途徑，CSFV野毒仍然存在并以低水平傳播，導致存在基因突變甚至野毒發(fā)生重組使其毒力返強。鑒于這些情況，對新型抗病毒制劑的研究就顯得非常迫切。 5、綜上所述，本研究利用生物信息學方法和基因工程技術改造CSFV p14已知氨基酸序列和TAT序列。并將上述兩種功能性多肽結合制備出細胞通透性更好、抗病毒活性更高的串聯(lián)式新型抗病毒多肽TAT-P14-N11。通過氨基酸的改造來篩選抗病毒活性和轉導效率更高的抗豬瘟病毒多肽，為進一步研究抗病毒多肽的生產應用提供基礎。
