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乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)属黄病毒科黄病毒属,是一种由蚊传播的人兽共患病病原。黄病毒属成员还包括WNV、ZIKV、DENV和YFV等可致人和动物感染发病的病原。JEV感染可以引起人和动物发病,人与马感染可引起脑炎,重者可致死亡;母猪感染可致流产与死胎;多数动物呈隐性感染。JEV主要在东南亚地区流行,但存在全球性扩散风险。目前还没有针对JEV的特异性治疗方法。为寻找新的潜在性药物靶位点,需要加深认识病毒复制过程以及与宿主间相互作用机制。研究表明SPCS1是JEV等黄病毒在细胞内复制所需的宿主因子之一,在病毒多聚蛋白剪切加工中发挥重要作用。为了进一步研究SPCS1分子对JEV复制影响的分子机制。本研究运用多种技术手段分析了SPCS1分子对JEV病毒复制过程中各阶段的影响,研究了SPCS1参与JEV病毒复制的分子机制。 本研究首先利用mRNA干扰宿主SPCS1基因,验证了SPCS1分子对JEV复制的正调控作用。再使用CRISPR/Cas9技术敲除SPCS1基因,构建SPCS1基因缺失的HEK-293细胞系(SPCS1KOHEK-293细胞系)。使用SPCS1KO HEK-293细胞系进一步分析SPCS1对JEV复制过程的影响。使用单轮感染性复制子病毒感染试验表明SPCS1基因缺失不影响病毒的细胞入侵。对JEV感染早期细胞进行病毒基因组qRT-PCR分析发现SPCS1缺失不影响JEV基因组复制水平。经高剂量病毒感染细胞后,用WB检测JEV prM、E、NS1蛋白分别在HEK-293细胞和SPCS1KO HEK-293细胞中表达情况,结果表明在两种细胞中,病毒蛋白均得到表达,但在SPCS1KO细胞中,表达蛋白剪切受到影响。使用JEV单轮感染复制子颗粒包装系统表明,SPCS1基因缺失导致JEV结构蛋白与复制子基因组不能包装出感染性子代病毒颗粒。以上结果表明SPCS1基因缺失对JEV的入侵、基因组复制、病毒蛋白翻译表达没有影响,而对病毒蛋白剪切加工与病毒颗粒组装存在影响。 为了研究SPCS1影响病毒颗粒组装的机制,首先使用BiFC法分析了JEV基因组十个编码蛋白与SPCS1相互作用情况,发现JEV NS2B和SPCS1具有相互作用。同时发现WNV NS2B与ZIKV NS2B和SPCS1也有相互作用。Co-IP试验进一步表明SPCS1可与过表达的JEV NS2B和病毒感染产生的内源性NS2B蛋白具有相互作用。为了对蛋白相互作用区域进行定位分析,对JEVNS2B进行系列缺失突变,分别用BiFC法和Co-IP法进行分析。结果表明SPCS1与NS2B发生相互作用区域存在于NS2B(1-49)和NS2B(84-131)这两个跨膜区结构域。对NS2B跨膜结构域进行点突变。发现NS2B(1-49)结构域中G12A,G37A,G47A突变和NS2B(84-131)结构域中P112A突变可以减弱和SPCS1的相互作用。同时构建SPCS1的缺失突变体,使用BiFC和Co-IP分析结果表明,SPCS1与NS2B相互作用区域主要存在于C端包含两个跨膜区的区域SPCS1(91-169)。 综上所述,本研究数据表明SPCS1是在JEV基因组翻译后,病毒颗粒组装过程中与JEV NS2B相互作用影响JEV复制的。