鸡传染性法氏囊病病毒VP2蛋白研究进展

中 图 分 类 号 ： Ｓ８５２．６５９．４
文献标识码： Ｂ
文 章 编 号 ： １００８－０５８９（２００８）０７－０６５６－０５
鸡传染性法氏囊病（Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ｂｕｒｓａｌ ｄｉｓｅａｓｅ， ＩＢＤ）是由鸡 传 染 性 法 氏 囊 病 病 毒 （Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ｂｕｒｓａｌ ｄｉｓｅａｓｅ ｖｉｒｕｓ， ＩＢＤＶ） 引起 的 一 种 急 性 、 高 度 接 触 性 传 染 病 ， 主 要 危 害 ３～６ 周 龄 的 雏 鸡 。 该 病 于 １９５７ 年 首 次 发 现 于 美 国 Ｇｕｍｂｏｒｏ 地 区 。 ５０ 年 来 ， ＩＢＤ 一 直 威 胁 着 养 禽 业 的 发 展 。 免 疫 抑 制 、 抗 原 变 异 ， 特 别 是 超 强 毒 株 （ｖｖＩＢＤＶ）的 出 现 ， 使 得 该 病 的 防 控 形 势 更 加 严 峻 ［１］。 国 际 兽 疫 局 （ＯＩＥ） 已 将 ＩＢＤ 列 为 “ 影 响 社 会 经 济 的 重 要 疾 病 ”。
２ ＶＰ ２ 决 定 ＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性
由 于 基 因 组 的 变 异 ， ＩＢＤＶ 不 断 出 现 新 的 毒 株 ， 包 括 经典毒株、变异毒株、超强毒株， 还有强毒传代致弱的减 毒株。经典毒株、变异毒株、超强毒株都不适应鸡胚成纤 维 细 胞 （ＣＥＦ）等 细 胞 培 养 ， 而 减 毒 株 能 在 ＣＥＦ 等 细 胞 上 增 殖 并 产 生 明 显 的 细 胞 病 变 （ＣＰＥ）。 关 于 ＩＢＤＶ 强 、 弱 毒 之 间细胞嗜性显著差异的分子基础， 反向遗传操作技术在 ＩＢＤＶ 上 的 应 用 初 步 回 答 了 这 一 问 题 ： ＶＰ２ 决 定 ＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性 ， 其 具 体 的 分 子 基 础 被 锁 定 在 ２５３、 ２７９、 ２８４、 ３３０ 位 氨 基 酸 ［３￣８］。
助理研究员，
主要从事动物病毒学研究．
第８期
祁 小 乐 ， 等 ． 鸡 传 染 性 法 氏 囊 病 病 毒 ＶＰ２ 蛋 白 研 究 进 展
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２８４ 和 ３３０ 位 氨 基 酸 上 ［５］ ： 将 变 异 株 Ｅ／Ｄｅｌ Ａ 节 段 的 ６４７ ｂｐ ～１ ７２５ ｂｐ 的 片 段 替 换 减 毒 株 Ｄ７８ 的 部 分 区 域 （ 包 括 ２５３、２８４、３３０ 三处氨基酸突变）， 然后分 别 突 变 Ｑ２５３Ｈ、 Ａ２８４Ｔ， 均 不 能 在 ＣＥＦ 或 ＱＭ－７ 细 胞 中 拯 救 出 病 毒 ； 另 外 ， 单 位 点 回 复 突 变 Ｈ２５３Ｑ、 Ｔ２８４Ａ 使 得 减 毒 株 Ｄ７８ 不 适 应 细 胞 培 养 ， 这 证 明 单 位 点 突 变 Ｑ２５３Ｈ 或 Ａ２８４Ｔ 不 足 以 影 响 ＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性 。 但 Ｍｕｎｄｔ 发 现 野 生 强 毒 株 ＧＬＳ－ＢＵ 和 细 胞 适 应 毒 株 ＧＬＳ－ＴＣ 在 ＶＰ２ 可 变 区 只 有 １ 个 氨 基 酸 的 差 异 （Ａ２８４Ｔ）， 运 用 反 向 遗 传 操 作 技 术 ， 也 证 明 了 单 位 点 突 变 Ａ２８４Ｔ 足 以 使 野 生 强 毒 株 ＧＬＳ－ＢＵ 适 应 ＣＥＦ 或 ＱＭ－７ 细 胞 ［５］。 Ｍｕｎｄｔ 对 此 作 出 了 这 样 的 解 释 ： Ａ２８４Ｔ 使 野 生 强 毒 株 适 应 细 胞 培 养 的 作 用 具 有 毒 株 特 异 性 ［５］。 ｖａｎ Ｌｏｏｎ 等 研 究 发 现 ， 单 位 点 突 变 Ａ２８４Ｔ 能 使 ｖｖＩＢＤＶ ＵＫ６６１ 株 适 应 ＣＥＦ 细 胞 ， 而 单 位 点 突 变 Ｑ２５３Ｈ 却 不 能 改 变 ｖｖＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性 ， 但 它 能 协 同 Ａ２８４Ｔ 使 ＵＫ６６１ 株 在 ＣＥＦ 细 胞 上 产 生 更 高 的 滴 度 ［６］。 显 然 ， ＶＰ２ 的 ２５３、 ２８４ 位 氨 基 酸 影 响 ＩＢＤＶ 细 胞 嗜 性 ， 但 作 用 方 式 和 机 制 尚 无 定 论 。
最 近 ， ｖａｎ Ｌｏｏｎ 在 研 究 ２７９ 位 氨 基 酸 与 ＩＢＤＶ 细 胞 嗜 性 的 关 系 时 发 现 ， 单 位 点 突 变 Ｄ２７９Ｎ 不 能 使 ｖｖＩＢＤＶ ＵＫ６６１ 株 适 应 ＣＥＦ 细 胞 ， 但 它 与 Ａ２８４Ｔ 协 同 可 以 在 ＣＥＦ 细 胞 上 拯 救 出 ＵＫ６６１ 株 病 毒 ， 但 滴 度 并 不 比 单 独 突 变 Ａ２８４Ｔ 所 拯 救 出 的 病 毒 高 ［６］。 这 与 Ｌｉｍ 的 报 道 不 一 致 ， 将 ｖｖＩＢＤＶ ＨＫ４６ 株 病 毒 做 双 位 点 突 变 Ｄ２７９Ｎ／Ａ２８４Ｔ 后 拯 救 出 来 的 病 毒 比 Ｄ７８ 株 复 制 的 更 快 ， 最 终 滴 度 也 更 高 ［７］。 Ｂｒａｎｄｔ 的 研 究 结 果 与 上 述 研 究 不 同 ， 将 不 适 应 ＣＥＦ 的 拯 救 病 毒 ｒＩＭＶＰ２ 的 ＶＰ２ 部 分 片 断 （ 包 含 ２７９、 ２８４、 ３３０ 位 氨 基 酸 ）用 Ｄ７８ 的 相 应 片 段 进 行 回 复 替 换 ， 在 ＣＥＦ 上 拯 救 不 出 病 毒 ， 说 明 这 ３ 个 氨 基 酸 的 改 变 不 足 以 使 ＩＢＤＶ 适 应 ＣＥＦ ［８］。 综 上 所 述 ， ＶＰ２ ２７９ 位 氨 基 酸 并 不 能 单 独 决 定 ＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性 ， 至 于 它 能 否 协 同 其 他 氨 基 酸 而 共 同 影 响 ＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性 还 有 待 研 究 。
第 ３０ 卷 第 ８ 期 ２００８ 年 ８ 月
中国预防兽医学报 Ｃｈ来自百度文库ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ
Ｖｏｌ．３０， Ｎｏ．８ Ａｕｇ． ２００８
鸡传染性法氏囊病病毒 ＶＰ ２ 蛋白研究进展
祁小乐， 王笑梅 ＊， 高玉龙， 高宏雷
（中 国 农 业 科 学 院 哈 尔 滨 兽 医 研 究 所 兽 医 生 物 技 术 国 家 重 点 实 验 室 ／ 禽 传 染 病 研 究 室 ， 黑 龙 江 哈 尔 滨 １５０００１）
Ｌｉｍ 研 究 发 现 ， 单 点 突 变 Ｓ３３０Ｒ 不 能 使 ｖｖＩＢＤＶ ＨＫ４６ 株 适 应 ＣＥＦ 细 胞 ［７］。 Ｂｒａｎｄｔ 也 认 为 Ｓ３３０Ｒ 不 能 使 强 毒 适 应 细 胞 培 养 ， 单 位 点 回 复 突 变 Ｒ３３０Ｓ 也 不 改 变 Ｄ７８ 适 应 细 胞 培 养 的 特 性 。 研 究 还 发 现 ， ３３０ 位 氨 基 酸 在 影 响 ＩＢＤＶ 细 胞 嗜 性 方 面 也 不 能 对 ２５３、２８４ 等 关 键 位 点 起 协 同 作 用［８］。
Ｍｕｎｄｔ 对 细 胞 嗜 性 的 研 究 进 一 步 集 中 在 ＶＰ２ 的 ２５３、
收 稿 日 期 ： ２００７－１０－１５ 基 金 项 目 ： 国 家 ９７３ 项 目 （２００５ＣＢ５２３２０２） 作 者 简 介 ： 祁 小 乐 （１９８０～）， 男 ， 河 南 宜 阳 人 ， ＊ 通 讯 作 者 ： Ｅ－ｍａｉｌ： ｘｍｗ＠ｈｖｒｉ．ａｃ．ｃｎ
Ｂｒａｎｄｔ 等 报 道 ， 将 经 典 毒 株 ＩＭ 的 ＶＰ２ 替 换 Ｄ７８ 的 相 应基因后， 通过转染细胞后再在鸡胚上传代而获得的拯救 病 毒 ｒＩＭＶＰ２ 不 能 适 应 Ｖｅｒｏ 细 胞 和 ＣＥＦ［３］。 Ｂｏｏｔ 等 也 有 类 似 的 研 究 结 果 ， 所 拯 救 的 ｓｒＩＢＤＶ－ＤＡＣＢ （Ｄ６９４８ 株 的 Ａ 节 段 和 ＣＥＦ９４ 株 的 Ｂ 节 段 ）不 能 适 应 ＱＭ５ 细 胞 ， 而 ｓｒＩＢＤＶ－ ＣＡＤＢ（ＣＥＦ９４ 株 的 Ａ 节 段 和 Ｄ６９４８ 株 的 Ｂ 节 段 ）可 以 适 应 ＱＭ５， 这 说 明 决 定 ＩＢＤＶ 细 胞 嗜 性 的 关 键 基 因 在 Ａ 节 段［４］。 随 后 ， 他 们 将 ｖｖＩＢＤＶ Ｄ６９４８ 株 的 ＶＰ２ 替 换 ＣＥＦ９４ 株 的 相应部位， 转染后只能在原代法氏囊细胞上获得拯救， 而 不 能 在 ＱＭ５ 细 胞 上 检 测 到 拯 救 的 病 毒 粒 子 ， 这 也 同 样 证 明 了 ＶＰ２ 决 定 ＩＢＤＶ 的 细 胞 嗜 性 ［４］。
ＩＢＤＶ 属 于 双 ＲＮＡ 病 毒 科（Ｂｉｒｎａｖｉｒｉｄａｅ）禽 双 ＲＮＡ 病 毒 属 （Ａｖｉｂｉｒｎａｖｉｒｕｓ）。 ＩＢＤＶ 基 因 组 由 两 个 双 股 ＲＮＡ 节 段 组 成 。 Ａ 节 段 长 ３ ２６０ ｂｐ， 包 括 两 个 开 放 阅 读 框 （ＯＲＦ）： 小 ＯＲＦ 在 前 ， 编 码 ＶＰ５ 蛋 白 （１７ ｋｕ）； 大 ＯＲＦ 在 后 ， 编 码 一 个 多 聚 蛋 白 ＮＨ２－ｐＶＰ２－ＶＰ４－ＶＰ３－ＣＯＯＨ （１０８ ｋｕ）。 该 多 聚 蛋 白 在 加 工 过 程 中 被 蛋 白 水 解 酶 ＶＰ４ 剪 切 成 ３ 个 蛋 白 ｐＶＰ２ （４９ ｋｕ）， ＶＰ３ （３２ ｋｕ）， ＶＰ４ （２８ ｋｕ）， ｐＶＰ２ 进 一 步 被 加 工 成 ４０ ｋｕ～４２ ｋｕ 的 ＶＰ２ 蛋 白 。 Ｂ 节 段 长 ２ ８２７ ｂｐ， 编 码 具 有 ＲＮＡ 依 赖 的 ＲＮＡ 聚 合 酶 活 性 的 ＶＰｌ 蛋 白 （９０ ｋｕ）。 ＶＰ２ 构 成 病 毒 的 外 衣 壳 ， 约 占 病 毒 总 蛋 白 的 ５１ ％ ， 是 ＩＢＤＶ 的 主 要 结 构 蛋 白 和 功 能 蛋 白 ［１］。 本 文 主 要 综 述 了 ＶＰ２ 蛋 白 与 ＩＢＤＶ 抗 原 变 异 、 细 胞 嗜 性 、 毒 力 、 免 疫 原 性、诊断等方面的重要关系， 以期在了解结构与功能的基 础 上 为 ＩＢＤＶ 防 控 提 供 依 据 和 思 路 。
数 的 ３８．７ ％ （１２／３１）， 其 中 有 ９１ ％ 的 突 变 （１１／１２） 集 中 在 高 变 区 ［２］。 ＩＢＤＶ 高 变 区 有 两 个 明 显 的 亲 水 区 ， 即 亲 水 区 Ｉ （２１２ ａａ ～２２４ ａａ） 和 亲 水 区 Ⅱ （３１４ ａａ ～３２４ ａａ）。 第 二 个 亲 水 区 后 有 一 个 富 含 丝 氨 酸 的 七 肽 区 （３２６ ａａ ～３３２ ａａ）， 两 个 亲 水 区 之 间 存 在 两 个 小 亲 水 区 ， 即 ２４８ ａａ ～２５２ ａａ 和 ２７９ ａａ～２９０ ａａ。 迄 今 ， ＩＢＤＶ 毒 株 的 分 类 、 系 统 进 化 树 的 绘 制 等 绝 大 多 数 是 以 ＶＰ２ 的 序 列 特 征 为 依 据 的 ， 所 以 深 入 研 究 ＶＰ２ 的 结 构 与 功 能 对 研 究 ＩＢＤＶ 的 遗 传 变 异 规 律 十 分重要。
３ ＶＰ ２ 是 ＩＢＤＶ 重 要 的 毒 力 蛋 白
一 般 认 为 ， ＶＰ２ 是 ＩＢＤＶ 最 重 要 的 毒 力 蛋 白 。 其 毒 力 的 分 子 基 础 研 究 集 中 在 ２５３、 ２７９ 和 ２８４ 三 个 氨 基 酸 位 点 上， 但还没有更深入的研究进展。
１ ＶＰ ２ 是 ＩＢＤＶ 的 主 要 变 异 区
Ａ 节 段 的 １３１ 位 ～１４５３ 位 核 苷 酸 编 码 ＶＰ２ 蛋 白 ， ＶＰ２ 蛋 白 位 于 多 聚 蛋 白 的 １ ａａ～４４１ ａａ。 序 列 分 析 发 现 ， 不 同 毒株（特别是强、弱毒）之间氨基酸序列差异最大的区域在 ＶＰ２， 其 中 第 ２０６ 位 ～３５０ 位 氨 基 酸 区 域 内 变 化 最 大 ， 被 称 为 ＩＢＤＶ 高 变 区 。 譬 如 ， 与 超 强 毒 Ｇｘ 株 相 比 ， 由 其 致 弱 的 Ｇｔ 株 Ａ 节 段 共 有 １４６ 个 核 苷 酸 突 变 ， 其 中 有 约 ３７．６７ ％ （５５／１４６） 的 核 苷 酸 突 变 发 生 在 ＶＰ２。 与 Ｇｘ 相 比 ， Ｇｔ 株 ＶＰ２ 蛋 白 的 氨 基 酸 有 １２ 处 突 变 ， 占 多 聚 蛋 白 总 突 变