基于电子断层成像的登革病毒入侵机制研究

• 作 者: 刘颖斐
• 机 构: 华南农业大学
• 出 处: 华南农业大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 登革病毒 C6/36细胞 电子断层成像 病毒粒子

登革病毒(Dengue virus，DEN)属于黄病毒科黄病毒属，其主要传播媒介是白纹伊蚊(Aedes albopictus)和埃及伊蚊(Aedes aegypti)。该病毒可以引起登革热(Dengue Fever，DF)、登革出血热(Dengue hemorrhagic fever,DHF)和登革休克综合症(Dengue shock syndrome，DSS)（Kautner et al.，1997），是一种对人类健康危害极大的虫媒病毒，至今临床上尚无安全有效的疫苗可供使用。很多研究团队选择从DEN的三维结构出发，希望阐明病毒结构与功能之间的关系，为确定高效药物靶点提供可靠依据。　　
现代电子显微技术在生物样品的结构解析领域中的地位日趋显著。现代生物电子显微学方法中研究物质结构有三种技术手段，分别是电子晶体学(Electron Crystallography)、冷冻电镜单颗粒技术(single particle cryo-EM)、电子断层成像(Electron Tomography，ET)。本文尝试利用当前先进的ET技术，对DEN入侵白纹伊蚊传代细胞C6/36机制的研究做出初步的探索。　　
本研究分别在登革病毒感染细胞的第5min、15min、30min、1h、5h取样，另制备对照组及4℃下1.5小时感染组。在JEM100CX-Ⅱ透射电镜下进行观察，后使用JEM2010电镜对样品进行拍摄，拍摄数据涵盖了登革病毒从贴膜到进入细胞内部产生未成熟子代病毒的过程。之后使用IMOD软件对照片数据进行处理和分析。　　
本实验的结果如下：　　
1.首次拍摄了DEN感染C6/36细胞前期(≦5h)几个阶段的常温电子断层照片。结果显示，4℃下感染1.5h的样品中观察到了DEN对C6/36细胞膜的贴附，感染5h后细胞内质网已有未成熟的子代病毒生成。　　
2.通过IMOD软件将DEN感染C6/36细胞前期(≦5h)几个阶段的常温电子断层照片进行分析与整合，主要得到了DEN感染C6/36细胞贴附状态的初步重构结果和C6/36细胞中新产生的子代DEN颗粒的初步重构结果。前者显示了病毒囊膜与宿主细胞膜的接触，后者展示了新产生的病毒粒子的结构状态。　　
3.对比两个状态的重构图像，认为新产生的子代DEN颗粒是未成熟状态（Immature virion），此时颗粒还未被运送到高尔基体进行向成熟态转变的修饰。　　
有关DEN入侵机制的研究一直是病毒学研究的热点，本文对于ET研究DEN入侵机制的工作进行了探索，为进一步阐明DEN的入侵机制提供了有益的参考，也为将来更深一步的研究积累了经验。