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高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是近年来引发我国“猪高热病”的主要病原体。PRRSV属于尼多病毒目，动脉炎病毒科。病毒基因组除编码6个结构蛋白外，还编码12个成熟的非结构蛋白，其中nsp2是PRRSV最大的非结构蛋白，也是一个多功能域的跨膜蛋白，在病毒的生命周期中发挥重要作用。通过与EAV的nsp2蛋白进行序列比对发现，PRRSV的nsp2蛋白N-端含有一个半胱氨酸蛋白酶结构域(CP)，该结构域可能负责nsp2与nsp3之间的裂解。虽然nsp2蛋白在1型(欧洲株)和2型(北美株)PRRSV中高度可变，但预测的CP结构域和其潜在的活性位点均高度保守。本文通过原核表达nsp2蛋白，进一步研究nsp2晶体结构特征及生物学功能，阐明nsp2在PRRSV基因组复制过程中的作用。
nsp2是一个约有1000个氨基酸残基的跨膜蛋白，在原核系统中表达存在一定难度，因此本研究截取了具有潜在蛋白酶活性的N-端(Nsp2-N)和具有重要作用的C-端(Nsp2-C)两个结构域分别表达。两者的具体功能未知，晶体结构也没有解析。本研究在E.coli中表达了Nsp2-N和Nsp2-C，并利用Ni-NTA agarose亲和层析和分子筛凝胶过滤纯化了大量Nsp2-N和Nsp2-C蛋白，纯化的蛋白进行了晶体的初筛，但目前还未找到晶体生长的合适条件，还需进一步筛选。
本研究检测了CP结构域是否具有蛋白酶活性。首先将包含有CP结构域的nsp2蛋白N-端片段与其可能的nsp2与nsp3之间酶切位点融合表达，在酶切位点两边各含一个标签。western blot免疫印迹检测结果显示CP没有将其底物序列切开，表明原核表达的nsp2 N-端不能顺式酶解nsp2｜ nsp3；并人工合成包括nsp2与nsp3之间酶切位点的十肽底物，用纯化的nsp2 N-端进行体外多肽酶切实验，高效液相色谱的结果证实CP不能直接将肽段底物切开，表明nsp2的CP结构域不具有反式切割功能，因此推测原核表达的CP结构域不具有蛋白酶活性，酶活性的发挥可能还需要宿主因子的参与。