H5N1 NS1蛋白的功能验证 - abc

H5N1 NS1 蛋 白 的 功 能 验 证主 讲 人 : 王 增小 组 成 员 : 高 奇 、 王 雪 枝 、 慈 彦 鹏

目 录1. 研 究 背 景2. 研 究 目 的3. 对 NS1 的 分 析3.1 序 列 比 对 、 进 化 树 的 构 建3.2 信 号 肽 分 析3.3 跨 膜 分 析3.4 运 用 weblab 工 具 简 单 分 析3.5 用 SPdbViewer 进 行 功 能 验 证4. 参 考 文 献5. 致 谢

1. 研 究 背 景NS1 是 AIV 的 一 种 非 结 构 蛋 白 , 在 病 毒 侵 染 机 体 的 过 程中 具 有 抑 制 先 天 性 免 疫 应 答 的 作 用 。‣ N 端 作 用 : 通 过 与 dsRNA 的 结 合 , 抑 制 IFN 的 产 生 、阻 断 siRNA 的 抗 病 毒 作 用 。‣ C 端 作 用 : 抑 制 宿 主 细 胞 pre-mRNA 的 加 工 出 核 , 最终 抑 制 宿 主 细 胞 蛋 白 质 的 合 成 。

1. 研 究 背 景‣ 已 知 N 端 发 挥 抗 病 毒 作 用 的 关 键 位 点 是 35 位 、38位 的 Arg‣ 已 知 C 端 的 功 能 作 用 与 182 位 的 Trp 具 有 很 大 的 关系

2. 研 究 目 的通 过 用 生 物 信 息 学 软 件 对 具 有 代 表 性 的 H5N1的 NS1 序 列 、 结 构 和 功 能 的 分 析 , 来 验 证NS1 在 抑 制 先 天 性 免 疫 应 答 中 的 重 要 性 。

3.1 序 列 比 对

3.1 序 列 比 对

3.1 序 列 比 对

3.1 序 列 比 对保 守 位 点 131 57%变 异 位 点 99 43%只 有 一 个 突 变 的 位 点 66 29%

3.1 构 建 进 化 树 (H5N1)

3.2 信 号 肽 分 析

3.2 信 号 肽 分 析‣ 从 以 上 结 果 可 以 分 析 得 出 ,NS1 没 有 信 号 肽 的 存在 , 但 是 在 Uniprot 中 有 核 定 位 信 号 , 这 样 看 来 两者 结 果 不 符 。‣ 解 析 :NS1 不 是 分 泌 蛋 白 , 核 定 位 信 号 依 旧 存 在于 成 熟 的 NS1 蛋 白 中 , 是 不 需 要 切 割 的 , 因 此 检测 不 到 切 割 位 点 。

3.3 跨 膜 分 析

3.3 跨 膜 分 析‣NS1 是 一 个 内 部 非 结 构 蛋 白 , 通 过 与宿 主 蛋 白 或 dsRNA 的 结 合 发 挥 作 用 ,没 有 跨 膜 为 正 常 现 象 。

3.4 用 weblab 进 行 分 析Segment 8 full length: 865 bp (RefSeq: A/Goose/GD/1/96)NS1: 15-707NS2 (NEP): 15-44,517-852

3.4.1 Plotorf

3.4.2 Sixpack

3.4.3 Getorf结 论 :NS1 完 整 ,NS2 不 完 整

3.4.4 分 析‣ 因 为 编 码 NS2 的 核 苷 酸 序 列 分 为 两 部 分(15-44,517-852), 第 二 段 开 头 有 没 有 起始 密 码 子 , 所 以 软 件 不 能 把 这 两 部 分 识 别成 一 段 完 整 的 序 列 , 导 致 无 法 分 析 出 结 果 。但 对 于 编 码 连 续 的 的 氨 基 酸 可 以 分 析 出 结果 。

3.5.1 背 景

3.5.1 背 景

3.5.1 结 论‣ 可 以 看 出 NS1 的 RNA-binding domain 中 的 35 和38 的 Arg 在 所 有 的 序 列 中 都 比 较 保 守 , 对 功 能 具有 很 重 要 的 影 响 。

3.5.2 N 端• 从 PDB 中 找 到 相 应 的 结 构 (PDB ID: 2ZKO), 分析 其 与 dsRNA 结 合 的 关 键 位 点 。

3.5.2 N 端

3.5.2 35Arg-G6

3.5.2 38Arg-C7

3.5.2 R38A

3.5.2 结 论‣ 由 此 证 实 了 NS1 的 35 和 38 位 Arg 是与 dsRNA 结 合 的 关 键 位 点

3.5.3 C 端‣ 验 证 突 变 W182A 对 结 构 和 功 能 的 影 响 (PDB ID:3P38)突变前

突变后3.5.3 C 端

3.5.3 分 析‣ Trp 是 极 性 、 中 性 氨 基 酸 , 其 侧 链 都 伸 出 在 外 侧 ;Ala 是 非 极 性 、 疏 水 氨 基 酸 , 位 于 C 端 的 内 部 。‣ 如 果 为 Trp, 则 因 侧 链 太 大 则 不 易 于 蛋 白 质 结 合 ;如 果 为 Ala, 则 可 以 与 蛋 白 质 结 合 。‣ 突 变 为 Ala 之 后 , 更 容 易 与 pre-mRNA 的 3'- 末 端 加工 蛋 白 结 合 , 从 而 阻 止 宿 主 细 胞 的 pre-mRNA 的加 工 和 出 核 。

4. 参 考 文 献‣ Ao Cheng et al.Structural basis for dsRNA recognition by NS1protein of influenza A virus. Cell Research,2009,19:187-195‣ Zachary A. Bornholdt et al.X-ray structure of NS1 from a highlypathogenic H5N1 influenza virus.Nature,2008,456:985-988‣ Zachar y A Bor nholdt et al.X-ray structure of influenza virus NS1effector domain.Nature Structural & Molecular Biology,2006,13:599-560‣ Benjamin G. Hale et al.Structural insights into phosphoinositide 3-kinase activation by the influenza A virus NS1protein.PNAS,2010,107:1954-1959‣ Yu J, Li X, Wang Y, Li B, Li H, et al. (2011) PDlim2 SelectivelyInteracts with the PDZ Binding Motif of Highly Pathogenic AvianH5N1 Influenza A Virus NS1. PLoS ONE 6(5):e19511.doi:10.1371/journal.pone.0019511

5. 致 谢‣ 感 谢 罗 老 师 在 这 一 学 期 对 我 们 的 悉 心 指 导‣ 感 谢 我 们 小 组 成 员 的 通 力 合 作