猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白的结构与功能研究进展

猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒PRRSV引起的一种高度接触性传染病。作为一种RNA病毒,PRRSV的基因组存在广泛变异,其中以NSP2和ORF5基因变异为主。由于不同谱系毒株的ORF5有特征性的核苷酸序列,因此ORF5可用于PRRSV的分型。ORF5编码GP5蛋白,GP5蛋白含有多个表位,可与细胞受体作用,从而影响病毒的感染、复制。近年来,关于PRRSV的分子流行病学调查倾向于揭示不同毒株所特有的氨基酸突变。这些突变通常发生在GP5蛋白的信号肽编码区、非中和表位、中和表位和跨膜区。因此有研究将这些突变数据与病毒的毒力强弱、中和能力关联起来。而研究者尝试通过突变来推测GP5蛋白的构象或功能改变,从蛋白互作的结构基础层面来解释这种联系。由于GP5的三级结构并不能用传统的高分辨率冷冻电镜以及X射线晶体学方法观测,因此生物信息学方法成为相关研究的唯一选择。此外,GP5可用于基因工程疫苗的研制。综述了近年来关于GP5蛋白的生物信息学研究,并总结了GP5蛋白对病毒感染、复制、毒力、中和的影响,汇总了基于GP5的基因工程疫苗性能评测。

广东及周边省份猪繁殖与呼吸综合征病毒2型谱系8毒株变异规律和传播研究

【目的】使用贝叶斯系统动力学方法重建猪繁殖与呼吸综合征病毒2型(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus 2,PRRSV-2)谱系8毒株在广东、广西、湖南、江西和福建5个省份间的传播及遗传演化规律,为猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)的针对性防控提供参考。【方法】本研究对来自上述5省所有可用的PRRSV-2的ORF5序列进行系统发育分析,选取其中的谱系8毒株,剔除重组序列及可疑序列。将空间数据结合病原体的进化与流行病学特征进行分析,利用BEAST及相关软件计算病毒的共同祖先、核苷酸替代速率及不同地理位置间可能的传播方向和迁移速率等。【结果】系统发育分析显示,南方5省猪群中流行的PRRSV-2被分为4个谱系,其中154株被鉴定为谱系8毒株。在剔除1株重组毒株和3株可疑毒株后,来自上述5省的谱系8毒株ORF5序列具有强烈的时间信号,且最佳拟合模型为GTR+I+G。贝叶斯系统动力学分析表明,5省间谱系8毒株具有2.748×10^(-3)核苷酸替换/位点/年(95%HPD:2.053×10^(-3)~3.428×10^(-3))的核苷酸替代速率,它们的最近共同祖先可能出现在2002年(95%HPD:1998-2005年)。据SPREAD3计算,广西的毒株向广东(Rate=0.876)、湖南(Rate=0.892)、江西(Rate=0.883)、福建(Rate=0.889)传播,以及部分福建毒株向广西(Rate=0.897)传播。【结论】自2005年以来,广东、广西、湖南、江西和福建5省猪群中流行的PRRSV-2具有丰富的遗传多样性,其中谱系8毒株具有较高的核苷酸替代速率,且有效种群大小在2006-2007年和2009-2013年明显上升。同时,广东、广西、湖南、江西和福建5省谱系8毒株的最近共同祖先可追溯至2002年,且以广西作为潜在发源地在该地区持续传播。

广东历年PRRSV流行毒株与疫苗株的重组分析

从GenBank上可查的全部424株猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)全基因序列中筛选出了42株来源于广东的PRRSV毒株全基因组序列与6株PRRSV疫苗株全基因序列,用RDP4(Recombination detecting program 4,RDP4)软件进行重组分析。发现广东株之间的重组事件集中在2010年、2011年和2015年。JXA1-RCN-2009作为亲本毒株出现在12个重组事件中,重组体的年份从2010年延续到2018年。疫苗株Ingelvac ATP-US-2006与CH-1R-CN-2008作为次要亲本毒株出现在事件10中,该事件的重组体为广东2018年的毒株。在事件18和25中可以见到疫苗株之间的重组,但软件同时显示该事件可能是自然进化而非重组。该研究对广东猪场科学规范的使用弱毒疫苗有着一定指导意义。