| 题名 | 石斑鱼干扰素信号通路关键基因STAT1a和MAVS在病毒感染过程中的作用机制 |
| 作者 | 张竞成 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 黄友华,何毛贤 |
| 关键词 | 石斑鱼，EcSTAT1a，EcMAVS，病毒复制 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 其他题名 | The mechanism of the key genes STAT1a and MAVS in the interferon signaling pathway of the grouper in the process of virus infection |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 英文摘要 | 干扰素（Inferon, IFN）是生物体内一类具有抗病毒和抗肿瘤活性的糖蛋白。干扰素并不直接杀死病毒而是作为细胞外信号分子，将信号传递给细胞，通过激活细胞内一系类信号通路从而起到抑制病毒的作用。目前研究表明，有多个信号通路包括JAK-STAT（Janus Kinase-Signal transducer and activator of transcription）信号通路和RIG-I（retinoic acid-inducible gene I）信号通路等和干扰素信号密切相关。其中STAT1（Signal transducer and activator of transcription）和MAVS（Mitochondrial antiviral signaling protein）作为关键的信号分子，已被证明在高等脊椎动物抗病毒天然免疫中发挥着重要作用，但到目前为止，鱼类中关于STAT1和MAVS的相关研究甚少。石斑鱼是一种重要经济养殖海水鱼类，然而近年来赤点石斑鱼神经坏死病毒RGNNV（red-spotted grouper nervous necrosis virus）及新加坡虹彩病毒SGIV（Singapore grouper iridovirus）感染石斑鱼引起的疾病，每年给石斑鱼产业带来了巨大的损失。鉴于对石斑鱼免疫相关基因功能的研究，能帮助我们揭示石斑鱼宿主抵抗病毒感染的防御机制，为石斑鱼病毒病害的防治奠定基础，本论文首次克隆了石斑鱼EcSTAT1a和EcMAVS基因并对其功能进行研究，研究成果如下：1.斜带石斑鱼STAT1a基因（EcSTAT1a）克隆与功能研究。EcSTAT1a编码751个氨基酸，与鳜鱼和黑带石斑鱼STAT1的同源性分别为97%和93%。通过氨基酸序列比对发现，EcSAT1a包含如下结构域：一个STAT-int结构域，一个STAT-alpha结构域，一个STAT-bind结构域（DNA结合结构域），一个SH2（Src homology2 domain）结构域，一个STAT1-TAZ2结合结构域。STAT1a在健康石斑鱼的肠、鳃、肝中表达量最高。在赤点石斑鱼神经坏死病毒（RGNNV）、新加坡虹彩病毒(SGIV)的分别刺激下，石斑鱼脾细胞（GS）中EcSTAT1a的相对表达量显著升高。亚细胞定位结果表明EcSTAT1a主要分布在细胞质中。体外过表达EcSTAT1a能显著延缓RGNNV和SGIV诱导的细胞病变效应（cytopathic effect，CPE）进程。进一步研究表明，过表达EcSTAT1a能显著抑制了SGIV的MCP、VP19、ICP18、LITAF基因以及RGNNV的CP和RdRp基因的表达，由此可以说明EcSTAT1a具有抗虹彩病毒和诺达病毒的活性。此外，过表达EcSTAT1a显著增加干扰素相关因子及炎症因子（IRF3，IRF7，ISG15，IFP35，Viperin，ISG56，IRF1，IRF2，MXI，TNFα，IL8和IL-1β）的表达水平。综上所述，我们的研究表明EcSTAT1a做为一种重要的抗病毒因子，可能是通过调节宿主的干扰素免疫和炎症反应起到抗病毒作用。2.斜带石斑鱼MAVS基因（EcMAVS）克隆与功能研究。EcMAVS编码563个氨基酸，与石鲷鱼和人类MAVS的同源性分别为64%和20%。氨基酸序列比对发现，EcMAVS包含如下结构域：一个C端TM（transmembrane）结构域，一个N端CARD保守结构域，一个脯氨酸富集结构域。系统发育分析表明EcMAVS与石鲷鱼亲缘关系最近。通过检测发现EcMAVS在健康石斑鱼的鳃、肠和皮肤表达量最高。RGNNV体外感染GS细胞能显著增加EcMAVS的表达水平，然而SGIV的感染对EcMAVS的表达量几乎没有变化，表明EcMAVS针对不同的病毒可能发挥不同的作用。亚细胞定位结果表明，EcMAVS和线粒体共定位。过表达EcMAVS能显著抑制RGNNV病毒基因的复制，延缓病毒的CPE进程，然而对SGIV病毒的复制和CPE进程几乎没有影响。进一步研究表明，过表达EcMAVS能显著增加干扰素相关因子的表达，激活IRF3和IRF7介导的干扰素启动子活性。综上所述，我们的研究结果表明，EcMAVS主要是通过上调干扰素免疫应答反应从而起到抗RGNNV病毒的作用。上述结果表明，EcSTAT1a和EcMAVS具有很强的抗病毒功能。同时也表明，EcSTAT1a和EcMAVS主要是通过调节干扰素相关基因从而起到抗病毒作用。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18044]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（硕士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张竞成. 石斑鱼干扰素信号通路关键基因STAT1a和MAVS在病毒感染过程中的作用机制[D]. 南海海洋研究所. 2018. |
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