胰酶对猪腹泻病毒S蛋白作用的最新成果综述-病毒学论文-生物学论文.pdfVIP

胰酶对猪腹泻病毒S蛋白作用的最新成果综

述-病毒学论文-生物学论文

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猪流行性腹泻是由猪流行性腹泻病毒（porcineepid

emicdiarrheavirus,PEDV）引起的一种以仔猪腹泻、呕吐和脱水为主要

临床症状，最终破坏电解质平衡导致病猪的的一种急性腹泻病[1].

PEDV属套式病毒目，冠状病毒属，有囊膜，囊膜上包裹着花

瓣状的纤突。其基因组为不分节段的单股正链RNA病毒，大小在

28~30kb,由七个开放阅读框（ORF）编码三个非结构蛋白（ORF1a、

ORF1b和ORF3），四个结构蛋白：S蛋白（纤突蛋白）、E蛋白（小膜

蛋白）、M蛋白（膜糖蛋白）和N蛋白（核蛋白）。

其中，S蛋白在病毒的融合机制、组织嗜性和致病性等多方

面发挥重要作用。然而本次流行毒株S基因多引入9个碱基的变异，

致使新型毒株大范围流行，对于PED新毒株的分离，再次成为焦点问

题。目前，研究发现胰酶在PEDV分离中被广泛应用，因为胰酶可裂

解S蛋白，使其在体外感染Vero细胞，并且随着胰酶的浓度增加PEDV

感染效果越明显[2].而胰酶在PEDV分离中与S蛋白的作用机制仍然不

是很清晰，本文将通过介绍胰酶对S蛋白作用的最新研究进展，为以

后新型PEDV分离和疫苗研究提供参考。

1PEDV的变异及传播

1971年PED首次在英国报道，随后遍及欧洲和亚洲各国。2010

年以后PEDVS基因S1区N端碱基出现15个碱基插入和6个碱基缺

失，比对发现这些突变区碱基多为T和C的互相转换。该毒株随后流

行于中国、韩国、泰国和日本等国家。然而，现有疫苗株CV777与其

同源性为96.9%,导致疫苗防治无效[3].2013年美国23个州爆发疫情，

2014年德国报道PED的流行，且流行毒株与变异毒株同源性更高

[4-5].PEDV变异毒株的出现，导致大量仔猪的，使其成为业界关注的

热点。

PEDV的变异很可能与冠状病毒的S蛋白进化性有很大联系，

是冠状病毒适应新环境所产生的进化。同为冠状病毒的猪传染性胃肠

炎病毒PRCV-ISU-1株也在S蛋白的N端有227氨基酸的缺失，从而

改变了该病毒的组织嗜性[6].Gao等发现流行我国华东和华北的流行

毒株与与韩国毒株更相似，而南方地区的毒株又与泰国流行毒株关系

更近[7].泰国学者也曾分析发现，新型PEDV爆发的很大原因来自猪肉

和骨粉等原料的进口，从而使病毒在泰国传播[8].同样在美国爆发疫

情后，墨西哥和加拿大也随即出现该病的报道，因此这种地缘位置和

经济贸易，可能是该病传播的重要途径。

2S蛋白及其功能

S蛋白也称纤突蛋白，即Ⅰ类冠状病毒融合蛋白，主要负责病

毒的吸附和融合。S蛋白由4152个核苷酸编码1383个氨基酸组成，

被分成N端S1区（1~789氨基酸）和C端S2区（790~1383氨基酸），

S1区主要作为受体，S2是膜融合的功能区[9-10].S2区又分为三个亚

区，包括胞外区、跨膜固定区（TM）、胞质尾区（CT）。胞外区有胰

酶切割位点，S1和S2共同作用促进PEDV感染细胞，而这个感染过

程需要在胰酶的辅助下完成。S基因的胞外区也是病毒粒子的毒力基

因，然而近几年世界流行的毒株几乎全部在S基因N端170~171bp

位点插入CAGGGTGTCAAT和413~414bp插入ATA共计15个碱基并在

479~480bp缺失TGGGGAA.

通过比对发现S基因有198个左右核苷酸发生突变，其中发

生在S1区内突变占73.3%.SunR等学者将2010-2012年我国分离到

PEDV流行株的S基因与2010年以前的毒株进行序列比对，发现新分

离的毒株在S基因也在相同位点发生了15个碱基的插入和6个碱基

的缺失。这种变化可能潜在的改变了PEDVS基因抗原性，因为PEDV

抗原中和表位（COE499-638aa）存在S基因内[11].日本学者报道过的

83p-5毒株在传代的过程中，发现34代和61代出现的18个碱基变化

在100代仍存在，致使83p-5株S蛋白信号肽、