寨卡病毒与登革病毒感染性cDNA克隆、亚基因组复制子及包装系统的构建与应用研究

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Virological Methods 2.2

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  本研究针对黄病毒属重要病原体寨卡病毒(ZIKV)和登革病毒(DENV)的复制机制与抗病毒策略开发难题,构建了包含全长感染性cDNA克隆、荧光标记亚基因组复制子及单轮感染颗粒(SRIPs)包装系统的反向遗传学平台。通过该平台成功筛选出3种对DENV-2和ZIKV具有抑制活性的候选药物,并揭示不同黄病毒核衣壳(NC)与prM-E蛋白的特异性互作规律,为抗病毒药物研发提供了重要技术支撑。

  

黄病毒属(Flavivirus)病原体近年来持续威胁全球公共卫生安全,其中登革病毒(DENV)每年导致约3.9亿人感染,而寨卡病毒(ZIKV)2015年在美洲的爆发更引发国际关注。这些通过蚊媒传播的病毒能引起从轻微发热到致命性出血热或神经系统并发症的系列症状,但至今仍缺乏特效治疗药物。病毒基因组约11kb的正链RNA编码的prM-E蛋白和NS2B/3蛋白酶等关键因子,成为抗病毒研究的重要靶点。

为突破黄病毒研究的技术瓶颈,中国科研团队在《Journal of Virological Methods》发表研究,系统构建了ZIKV亚洲株和DENV-2新几内亚C株的反向遗传学操作体系。该研究采用分子克隆技术构建全长感染性cDNA克隆,通过删除prM-E基因并插入荧光素酶或荧光蛋白(OXGFP/mCherry)标记开发亚基因组复制子,利用BHK-21细胞系建立病毒包装系统。样本来源于柬埔寨ZIKV临床分离株(GenBank: KU365778.1)和历史悠久的DENV-2参考株(GenBank: AF038403.1)。

Construction of the Full-Length cDNA Clones for ZIKV and DENV-2
成功构建基于ZIKV BeH819015株和DENV-2新几内亚C株的感染性克隆,转染实验证实其能产生具有感染性的重组病毒。特别优化了原核毒性prM-E-NS1基因区的克隆策略。

Subgenomic Replicon Construction
建立的复制子系统在BHK-21细胞中显示高效复制能力,荧光素酶报告基因检测证实其适用于高通量抗病毒筛选,成功鉴定出3种对DENV-2和ZIKV均有效的抑制剂。

Packaging System Development
通过共转染包装质粒与复制子产生单轮感染颗粒(SRIPs),首次证明黄病毒间存在prM-E蛋白的交叉包装现象,但NC与prM-E的结合特异性存在种间差异。

Discussion
该研究建立的三大技术平台覆盖病毒生命周期的翻译、复制和包装关键环节:全长克隆支持病毒致病机理研究,复制子系统适用于药物筛选,而SRIPs技术为疫苗研发提供安全工具。特别值得注意的是,发现黄病毒结构蛋白的种特异性互作规律,为理解病毒进化提供新视角。研究获得国家重点研发计划(2022YFD1801900)和国家自然科学基金(32272976)等多项资助,通讯作者Yibing Tang和Yu He领导的团队为黄病毒防控提供了重要技术储备。

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