2020年35卷2期

While host proteins incorporated into virions during viral budding from infected cell are known to play essential roles in multiple process of viral life cycle of progeny virus, these characteristics have been largely neglected in studies on rabies virus (RABV). In this issue, Zhang et al. performed proteomics studies of the RABV virions with good purity and integrity to define 49 cellular proteins incorporated into mature virions, and 24 of them were likely involved in virus replication according to the functional annotation analysis. Furthermore, Zhang et al. used cryo-electron microscopy (Cryo-EM) to observe the purified RABV virions, generating high-resolution pictures of RABV particles with unprecedented structure details. The cover image clearly displays an intact bullet-shaped structure with four distinct electron-dense layers consisting of glycoprotein spike, viral envelope, matrix protein helix and RNP complex from outside to inside. Please see page 143–155 for details.

Review

Bacteriophages and Lysins in Biofilm Control

Marzanna Łusiak-Szelachowska, Beata Weber-Dąbrowska, Andrzej Górski

2020, 35(2): 125 doi: 10.1007/s12250-019-00192-3

收稿日期: 2019-05-30 录用日期: 2019-12-17 出版日期: 2020-03-03
[HTML全文] [PDF 305 KB] Springerlink
To formulate the optimal strategy of combatting bacterial biofilms, in this review we update current knowledge on the growing problem of biofilm formation and its resistance to antibiotics which has spurred the search for new strategies to deal with this complication. Based on recent findings, the role of bacteriophages in the prevention and elimination of biofilm-related infections has been emphasized. In vitro, ex vivo and in vivo biofilm treatment models with single bacteriophages or phage cocktails have been compared. A combined use of bacteriophages with antibiotics in vitro or in vivo confirms earlier reports of the synergistic effect of these agents in improving biofilm removal. Furthermore, studies on the application of phage-derived lysins in vitro, ex vivo or in vivo against biofilm-related infections are encouraging. The strategy of combined use of phage and antibiotics seems to be different from using lysins and antibiotics. These findings suggest that phages and lysins alone or in combination with antibiotics may be an efficient weapon against biofilm formation in vivo and ex vivo, which could be useful in formulating novel strategies to combat bacterial infections. Those findings proved to be relevant in the prevention and destruction of biofilms occurring during urinary tract infections, orthopedic implant-related infections, periodontal and peri-implant infections. In conclusion, it appears that most efficient strategy of eliminating biofilms involves phages or lysins in combination with antibiotics, but the optimal scheme of their administration requires further studies.
Research Article

一种新的囊泡病毒枣瘿蚊图尔病毒DpTV-2a的基因组分析

王君, 杨明禄, 肖海滨, 黄国华, 邓菲, 胡志红

2020, 35(2): 134 doi: 10.1007/s12250-019-00177-2

收稿日期: 2019-05-28 录用日期: 2019-09-09 出版日期: 2019-11-29
[HTML全文] [PDF 3084 KB] Springerlink ESM
到目前为止,囊泡病毒仅从鳞翅目寄主昆虫及其传播载体寄生蜂中鉴定出来。在这里,我们首次报道了一种从双翅目昆虫枣瘿蚊中发现的一个完整的新的囊泡病毒基因组。在对枣树主要害虫枣瘿蚊(双翅目)线粒体进行基因组测序时,偶然发现了与囊泡病毒同源的序列片段,然后从基因组数据中拼接出一个完整的环状病毒基因组,其a+t含量为74%,长142600 bp,有141个开放阅读框(orf)。在141个orf中,37个存在于所有已测序的囊泡病毒(核心基因)中,主要包括参与dna复制、基因转录、蛋白质修饰、病毒组装、脂质代谢和凋亡的蛋白。在病毒基因组中发现了包括杆状病毒重复开放阅读框(bros)、myristylated membrane proteins、 RING/U-box E3 ubiquitin ligases和ATP-binding cassette (ABC) transporters在内的多基因家族。系统进化分析表明,新鉴定的病毒属于囊泡病毒科图尔病毒属,因此命名为djtv-2a。该病毒成为继美双缘姬蜂图尔病毒(dptv-1a)之后第二个报道的该属物种。djtv-2a与dptv-1a的基因组排列完全不同,说明这两种病毒是在进化早期分离的。与我们以前的知识相比,囊泡病毒可能感染更广泛的宿主,并为囊泡病毒的进化特别是图尔病毒的进化提供线索。

纯化的狂犬病病毒粒子的蛋白质组学

张岩, 王宇洋, 冯烨, 涂忠忠, 娄智勇, 涂长春

2020, 35(2): 143 doi: 10.1007/s12250-019-00157-6

收稿日期: 2019-05-11 录用日期: 2019-07-31 出版日期: 2019-08-19
[HTML全文] [PDF 2493 KB] SpringerlinkESM
众所周知,宿主蛋白在病毒从感染细胞出芽的过程中会嵌入病毒粒子,而且嵌入的宿主蛋白在子代病毒生命周期的多种过程中起到必要的作用,但是这些特性在狂犬病病毒(Rabies virus, RABV)的研究中尚不清楚。本研究我们纯化了高纯度和完整的RABV病毒粒子,并且利用液相质谱与二维质谱串联的方法分析了他们的蛋白质组学,之后采用免疫印迹和免疫电镜进一步证明。结果表明,除了5个病毒蛋白质之外,49个细胞内蛋白可重复地鉴定嵌入成熟病毒粒子上。功能分析结果表明,49个蛋白质中有24个宿主蛋白与病毒的复制相关。另外,采用冷冻电镜对纯化后的RABV病毒粒子进行观察,获得了典型子弹状RABV病毒粒子超微结构的高分辨率图像。本研究为RABV病毒粒子的宿主蛋白组成提供了新见解,为进一步研究RABV感染的分子机制以及开发新的抗病毒策略提供了重要靶标。

人群广泛流行的P[8]型轮状病毒识别糖配体的结构基础

孙晓曼, 党蕾, 李丹地, 齐建勋, 王萌璇, 柴文刚, 章青, 王宏, 白瑞霞, 谭明, 段招军

2020, 35(2): 156 doi: 10.1007/s12250-019-00164-7

收稿日期: 2019-07-25 录用日期: 2019-08-21 出版日期: 2019-10-16
[HTML全文] [PDF 3788 KB] Springerlink
轮状病毒(rotavirus,RV)是引起病毒性腹泻的重要病原之一。P[8] 型RV是人群中流行最为广泛的型别。研究发现组织血型抗原可能是某些轮状病毒的粘附因子,P[8] RV感染与人群的lewis和分泌型状态具有一定的相关性,但P[8] RV与宿主细胞表面多糖相互作用的具体特征及机制尚不清晰。本研究我们通过寡糖结合实验进一步证实P[8 ]RV VP8*可以结合黏蛋白核心2和1型组织血型抗原。我们解析了P[8 ]RV VP8*与core 2糖和1型组织血型抗原五糖LNFP1的复合物结构,结果显示两种寡糖结合在同一位点,具有相似的结合模式,揭示了P[8 ]RV VP8*可以结合多种不同糖的结构基础。结构和序列分析表明P[8] VP8*与第二基因组的RV具有相同的糖结合,证明了第二基因组RV的确具有保守的配体结合位点,而同时结合位点氨基酸的稍微差异又导致了不同的糖结合倾向,可能影响着其宿主及流行范围。本研究揭示了P[8]RV与不同糖的互作机制,为阐明轮状病毒感染和流行机制以及疫苗设计提供依据。

H3N2猪流感病毒感染A549细胞的lncRNA和mRNA表达谱分析

张宜娜, 俞天奇, 丁颖楠, 李娅慧, 雷静, 胡伯里, 周继勇

2020, 35(2): 171 doi: 10.1007/s12250-019-00170-9

收稿日期: 2019-05-23 录用日期: 2019-08-27 出版日期: 2019-11-27
[HTML全文] [PDF 1315 KB] Springerlink ESM
长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)参与调节许多生物过程。然而,它们在A型流感病毒致病性中的作用在很大程度上是未知的。这里,我们通过高通量测序分析了lncRNA和mRNA在H3N2感染A549细胞和未感染A549细胞中的表达谱。结果表明,与未感染相比,H3N2感染后细胞中有6129个lncRNA和50031个mRNA的表达存在差异。在差异表达的lncRNA中,4963个上调,1166个下调。利用基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书( Kyoto Encyclopedia of gene and Genome,KEGG) 的功能注释和富集分析表明,差异表达的lncRNA的靶基因富集到细胞代谢、自噬等生物学过程中,通过实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)进行验证,其结果与高通量测序结果一致。据我们所知,这是首次报道H3N2感染A549细胞后lncRNA表达谱。我们的实验为进一步研究H3N2感染中差异表达的lncRNA的功能提供了支持。

HIV-1 Rev基因中提前出现的终止密码子不影响BC亚型病毒的复制,却可以削弱B亚型病毒的复制能力

王铮, 纪晓琳, 郝彦玲, 洪坤学, 马丽英, 李丹, 邵一鸣

2020, 35(2): 181 doi: 10.1007/s12250-019-00179-0

收稿日期: 2019-03-02 录用日期: 2019-10-17 出版日期: 2019-12-11
[HTML全文] [PDF 1207 KB] SpringerlinkESM
HIV-1 BC亚型的Rev由于提前出现在101位氨基酸处的终止密码子而被截短了16个氨基酸。该终止密码子出现的频率存在亚型间差异。为研究该终止密码子对BC亚型病毒Rev活性和病毒复制适应性的影响,我们分别构建了包含或缺少C-末端16个氨基酸的BC亚型rev表达载体,发现该截短对BC亚型Rev的活性和表达无影响。此外,将该终止密码子突变为Q,对BC亚型病毒的复制也没有影响。为进一步研究这一终止密码子对B亚型病毒Rev活性和复制能力的影响,我们构建了包含或缺少C-末端16个氨基酸的B亚型Rev表达载体,结果发现该截短显著下调B亚型Rev的表达和生物学活性。将B亚型Rev 101位的氨基酸Q突变为终止密码子后,病毒的复制适应性被严重削弱。这些结果表明,Rev基因中出现在101位的终止密码子对各HIV-1亚型病毒的复制有着不同的影响。

应用Cas9-胞嘧啶脱氨酶融合蛋白高效编辑病毒基因组

郑可, 姜芳芳, 苏乐, 王昕, 陈毓欣, 陈焕春, 刘正飞

2020, 35(2): 191 doi: 10.1007/s12250-019-00175-4

收稿日期: 2019-04-12 录用日期: 2019-09-09 出版日期: 2019-12-02
[HTML全文] [PDF 1378 KB] Springerlink ESM
病毒的变异速度较快,持续威胁着畜牧业发展并造成严重的经济损失。因此,研发快速高效的病毒基因组编辑方法对探究病毒致病机制、研制新型疫苗有着重要意义。本研究应用CRISRP系统结合胞嘧啶脱氨酶建立了高效的病毒基因组编辑方法。首先,将伪狂犬病毒基因组克隆至细菌人工染色体上,然后应用CRISPR系统引导胞嘧啶脱氨酶靶向目的基因,将基因特定位置的胞嘧啶(C)转化为胸腺嘧啶(T),从而完成提前终止突变,进而缺失病毒基因。该编辑系统的效率可以接近100%。随后本研究分析了伪狂犬病毒基因组上的可编辑位点,结果显示,基因组上存在大量的可编辑位点,为后续研究提供了有效指导。重要的是,编辑底物为大肠杆菌中的细菌人工染色体,说明该系统有高效编辑其他病毒潜力。本研究的碱基编辑技术为构建病毒突变株提供了一种新思路,对病毒致病机制研究和疫苗开发有着重要的促进作用。

水生呼肠孤病毒依赖内吞体和微管进行有效感染

张付贤, 郭洪, 陈清秀, 阮征, 方勤

2020, 35(2): 200 doi: 10.1007/s12250-019-00178-1

收稿日期: 2019-04-16 录用日期: 2019-09-18 出版日期: 2019-12-19
[HTML全文] [PDF 5300 KB] Springerlink ESM
草鱼呼肠孤病毒是呼肠孤病毒科中的一个属,被认为是最具致病性的水生呼肠孤病毒。为了了解水生呼肠孤病毒如何感染细胞启动引起有效感染的分子机制,本研究采用量子点标记的草鱼呼肠孤病毒,结合生物化学方法,研究细胞内吞体和微管在病毒感染国城中的作用。研究发现,使用内吞体酸化抑制剂氯化铵、氯喹和bafilomycin A1 (Bafi)预处理宿主细胞后,可以显著抑制GCRV的感染和自带病毒蛋白的合成。共聚焦图像显示,感染过程GCRV颗粒可以与宿主细胞中的Rab5、Rab7和溶酶体实现共定位。进一步的超微结构检查,在病毒感染细胞的晚期核内体中发现了病毒颗粒。此外,利用nocodazole破坏宿主细胞的微管后,显著抑制了病毒的感染;而细胞松弛素D处理的细胞在病毒感染时未观察到抑制作用,表明内吞体在胞内转运过程是通过微管进行的,而不是通过肌动蛋白丝。值得注意的是,使用共聚焦显微镜可以实时观察到量子点标记的病毒颗粒沿微管运输的过程。总之,我们的结果表明,GCRV可以利用内吞体和微管启动有效感染。

A Deleted Deletion Site in a New Vector Strain and Exceptional Genomic Stability of Plaque-Purified Modified Vaccinia Ankara (MVA)

Ingo Jordan, Deborah Horn, Kristin Thiele, Lars Haag, Katharina Fiddeke, Volker Sandig

2020, 35(2): 212 doi: 10.1007/s12250-019-00176-3

收稿日期: 2019-06-06 录用日期: 2019-09-18 出版日期: 2019-12-12
[HTML全文] [PDF 4065 KB] SpringerlinkESM
Vectored vaccines based on highly attenuated modified vaccinia Ankara (MVA) are reported to be immunogenic, tolerant to pre-existing immunity, and able to accommodate and stably maintain very large transgenes. MVA is usually produced on primary chicken embryo fibroblasts, but production processes based on continuous cell lines emerge as increasingly robust and cost-effective alternatives. An isolate of a hitherto undescribed genotype was recovered by passage of a non-plaque-purified preparation of MVA in a continuous anatine suspension cell line (CR.pIX) in chemically defined medium. The novel isolate (MVA-CR19) replicated to higher infectious titers in the extracellular volume of suspension cultures and induced fewer syncytia in adherent cultures. We now extend previous studies with the investigation of the point mutations in structural genes of MVA-CR19 and describe an additional point mutation in a regulatory gene. We furthermore map and discuss an extensive rearrangement of the left telomer of MVA-CR19 that appears to have occurred by duplication of the right telomer. This event caused deletions and duplications of genes that may modulate immunologic properties of MVA-CR19 as a vaccine vector. Our characterizations also highlight the exceptional genetic stability of plaque-purified MVA: although the phenotype of MVA-CR19 appears to be advantageous for replication, we found that all genetic markers that differentiate wildtype and MVA-CR19 are stably maintained in passages of recombinant viruses based on either wildtype or MVA-CR.

基于单克隆抗体的检测水稻植株或叶蝉中水稻条纹花叶病毒感染的血清学方法

郭丽倩, 吴佳瑜, 陈蕊, 洪健, 周雪平, 吴建祥

2020, 35(2): 227 doi: 10.1007/s12250-019-00186-1

收稿日期: 2019-08-17 录用日期: 2019-10-21 出版日期: 2019-12-19
[HTML全文] [PDF 1631 KB] Springerlink
水稻条纹花叶病毒(RSMV)是最近在中国南方发现的一种新的水稻弹状病毒,可引起感病水稻产量大幅下降。为了建立用于RSMV流行病学研究和病害科学防控的血清学方法,本研究首先从感染的水稻植物中纯化出RSMV病毒粒子,并以纯化的病毒粒子为免疫原,利用杂交瘤技术获得4株分泌抗RSMV单克隆抗体的杂交瘤细胞株系即1D4、4A8,8E4和11F11,4株杂交瘤细胞产生的单克隆抗体对RSMV具有高度的特异性和灵敏性。利用制备的单克隆抗体建立成用于简单快速、特异灵敏地检测水稻植物或电光叶蝉中RSMV感染的抗原包被板子酶联免疫吸附试验(ACP-ELISA)、斑点酶联免疫吸附试验(Dot-ELISA)和组织印迹酶联免疫吸附试验(Tissue print-ELISA)。灵敏度分析结果表明,建立的ACP-ELISA和Dot-ELISA能够分别在1:20, 971, 520和1:327, 680倍稀释(w/v,g/mL)的感病水稻植物组织粗提物中检测到RSMV感染,且能够分别在1:307, 200和1:163, 840倍稀释(单头叶蝉/ μL)的单头携毒电光叶蝉匀浆液中检测到RSMV感染。建立的Tissue print-ELISA可更快速和简单地检测水稻样品中的RSMV。田间采集的33个水稻样品和16个电光叶蝉样品的RSMV检测结果表明,田间样品的3种血清学方法检测结果与RT-PCR检测结果完全相同,即33个水稻样品中有19个和16只叶蝉中有5只感染RSMV。我们认为本研究制备的4株单克隆抗体具有特异性好、灵敏度高的优点,建立的3种新的血清学方法对水稻和传毒介体叶蝉中的RSMV检测、RSMV流行病学调查和该病毒病害的防控策略建立具有重要作用。
Letter

已上市药物中马尔堡病毒进入抑制因子的筛选和验证

张黎, 雷山, 谢会, 李倩倩, 刘硕, 刘强, 黄维金, 肖新月, 王佑春

2020, 35(2): 235 doi: 10.1007/s12250-019-00184-3

收稿日期: 2019-06-03 录用日期: 2019-10-21 出版日期: 2019-12-20
[HTML全文] [PDF 1069 KB] SpringerlinkESM
马尔堡病毒(Marburg virus,MARV)是能够引起致死性出血热的病原体,其引起的临床症状和死亡率与埃博拉病毒相似。然而,关于马尔堡病毒的研究较少,目前还没有针对该病毒的药物上市。针对已批准药物的再筛选,是寻找现有病毒性疾病新药物的最方便有效的途径之一,因为它具有成本低和临床应用快等优点。本研究采用高通量的假病毒系统表达马尔堡病毒糖蛋白,在国家食品药品检定研究院的化合物库中筛选了767种已批准的化学药物小分子。证明其中33种药物(包括抗疟药、抗精神病药、抗组胺药和抗胆碱能药)在体外能够抑制马尔堡病毒进入细胞。进一步利用生物发光成像小鼠模型,验证了这些药物的体内抗马尔堡病毒活性,发现其中10种药物的抑制率超过50%。本研究为开发抗马尔堡病毒的药物提供了多个线索和依据。

云南外来入侵物种草地滩夜蛾的转录组分析

史君明, 李维薇, 王运宇, 陈泉燕, 邓菲

2020, 35(2): 240 doi: 10.1007/s12250-019-00188-z

收稿日期: 2019-07-23 录用日期: 2019-11-01 出版日期: 2020-01-08
[HTML全文] [PDF 1295 KB] SpringerlinkESM
秋季夜蛾对农作物破坏力强,能以350多种植物为食如玉米、水稻、高粱和甘蔗,严重威胁着粮食安全,其威胁范围主要在美国境内。然而,2019年我国东南部多地区首次报道了秋夜蛾的出现,对我国病虫害防治敲响了警钟。我国云南地区植物多样繁多,气候环境良好,有秋夜蛾大肆泛滥的可能性。因此,监测这种新型害虫的入侵并采取相应的防治措施,使其对农业的危害降到最低,具有重要的意义。 在此,我们报道了在中国云南省收集到的秋夜蛾幼虫宏基因组图谱,结果表明该物种寄生生物具有高度的生物多样性,特别是在细菌群落方面,揭示了该外来入侵新物种中拟寄生物、细菌、植物、真菌和病毒的基因型特征和群落结构。此外,通过不同的分子标记同时检测到玉米品系和水稻品系两种秋夜蛾的证据,提示一种可能的混合种或种间杂交基因型秋夜蛾的入侵。但由于取样范围和数量的限制,还需要进一步的密切监测。

首株马副流感病毒5型的鉴定及遗传进化分析

谢金鑫, 佟盼盼, 张敖云图雅, 张磊, 宋小珍, 况玲

2020, 35(2): 245 doi: 10.1007/s12250-019-00185-2

收稿日期: 2019-08-02 录用日期: 2019-11-18 出版日期: 2020-01-08
[HTML全文] [PDF 210 KB] SpringerlinkESM
副流感病毒5型(Parainfluenza virus 5,PIV5)通常存在于多种宿主中,包括人类、犬、猪、猫、啮齿类、犊牛和小熊猫等。本研究通过高通量测序在中国新疆北部纯马粪便样本中发现一种新型马PIV5。进一步利用特异性PCR方法对新疆和内蒙古的主要马产区进行病毒筛查,结果在新疆的纯血马以及与其共同饲养的本地马粪便中检测到PIV5。病毒全基因组同源性和进化分析表明其与人PIV5亲缘关系最近。本研究首次鉴定了马PIV5,其在新疆不同地区的马中具有很高的检出率。
Meeting Report

WSV 2019: The First Committee Meeting of the World Society for Virology

Ahmed S. Abdel-Moneim, Matthew D. Moore, Mahmoud M. Naguib, Jesus L. Romalde, Maria Söderlund-Venermo

2020, 35(2): 248 doi: 10.1007/s12250-019-00189-y

收稿日期: 2019-11-26 录用日期: 2019-11-28 出版日期: 2019-12-19
[HTML全文] [PDF 814 KB] Springerlink
The World Society for Virology (WSV) was founded and incorporated as a nonprofit organization in the United States in 2017. WSV seeks to strengthen and support both virological research and virologists who conduct research of viruses that affect humans, other animals, plants, and other organisms. One of the objectives of WSV is to connect virologists worldwide and support collaboration. Fulfilling this objective, virologists from fourteen countries in North America, Europe, Africa, Asia, and the Middle East met on 25–27th August 2019 in Stockholm, Sweden at the Karolinska University Hospital for the first Committee Meeting of WSV. This meeting included compelling keynote and honorary speeches and a series of 18 scientific talks were given encompassing a diverse array of subjects within virology. Followed by the scientific session, a business session was held where multiple aspects and next steps of the society were discussed and charted out.
39卷第1期 (2024年2月)

ISSN 1674-0769

EISSN 1995-820X

CN 42-1760/Q

主编: 石正丽

影响因子: 5.5*

*源于2022年JCR

Submit Manuscript
GALLERY
会议信息更多+
新闻更多+

Focused Topic