编辑推荐:
猫冠状病毒(FCoV)引发致命的猫传染性腹膜炎(FIP),目前尚无有效疫苗。本研究对日本株 FIPV-Aqua 进行近完整基因组测序,为 FIP 疫苗研发及 FCoV 遗传多样性研究提供关键数据支撑。
猫传染性腹膜炎(FIP)是由冠状病毒科 α 冠状病毒属的猫冠状病毒(FCoV)引起的致命性全身性肉芽肿疾病。FCoV 根据病毒中和抗体分为血清型 I 和 II,其中血清型 I 在日本占主导。解析 FCoV 遗传多样性是开发 FIP 疫苗的关键,但目前全基因组测序在分子流行病学中的应用研究较少。本研究报道了日本一例 FIP 患猫的 FCoV 毒株 FIPV-Aqua 的基因组序列。
FIPV-Aqua 毒株分离自一只 5 月龄雄性美国短毛猫的胸腔积液,该猫表现出 FIP 相关临床症状,通过逆转录定量 PCR 在胸腔积液中检测到 FCoV 基因,结合症状和临床生化结果确诊为 FIP。研究中使用感染猫胸腔积液的 fcwf-4 CU 细胞分离 FCoV 颗粒,通过 Isogen 提取细胞总 RNA,利用 Illumina Stranded mRNA Prep 连接试剂盒制备文库,在 Illumina NovaSeq 6000 系统上进行 2×151 bp 双端测序,获得 162,760,371 条 reads,经 bcl-convert v3.9.3 进行质量控制和接头修剪。使用 CLC Genomics Workbench v11,将 10% 修剪后的 reads 映射到家猫 Fca126 株(JAFEKA000000000.1)基因组序列,利用未映射 reads 进行病毒基因组从头组装,并通过与 FCoV 毒株 UU9(FJ938062.1)基因组序列的比对分析生成 5' 和 3' 末端共识序列,最终获得无缺口的 FCoV 近完整序列。基于 BLASTN 分析结果,参照 FCoV 血清型 I 毒株 UU9 和 C1Je(DQ848678)进行基因注释。
通过 MEGA v7 基于刺突蛋白氨基酸序列的系统发育分析显示,FIPV-Aqua 毒株属于血清型 I,其基因组大小为 28,522 bp,G+C 含量为 38.39%,包含 11 个开放阅读框,编码 7 种非结构蛋白(多蛋白 1ab、多蛋白 1a 及非结构蛋白 3a、3b、3c、7a、7b)和 4 种结构蛋白(刺突、包膜、膜和核衣壳)。多蛋白 1ab 和 1a 基因编码 16 种非结构蛋白(nsp1 至 nsp16),两者间存在重叠区域,并鉴定出典型冠状病毒株共有的滑移序列(5'-UUUAAAC-3')。该毒株的刺突基因 5' 端存在缺失,与 UU16(FJ938058.1)、UU21(HQ012369.1)、Cat_1_Karlslunde(KX722530.1)和 HF1902(MT444152.1)等 FCoV 毒株类似。
FIPV-Aqua 毒株基因组序列在 GenBank 的登录将为 FIP 及 FCoV 的基因组学、生态学和流行病学等研究提供重要资源。
本研究受科学研究资助(B)[grant number JP(21H02374)] 和日本学术振兴会资助,资助方未参与研究设计、数据收集与分析及投稿决策。