H5亞型流感病毒血凝素與宿主范圍局限性相關功能區(qū)識別與分析.pdf

1、目前，禽流感病毒突破種屬間屏障感染人的分子機制還不十分清楚，對病毒受體結合特性仍未達成共識。因此，明確H5N1亞型禽流感病毒同哺乳動物細胞表面受體，特別是與人呼吸道上皮細胞受體結合的局限性，以及可感染人的H5N1亞型流感病毒同禽源病毒在氨基酸序列和受體結合位點結構存在的差異，對認識H5N1亞型禽流感病毒突破種間屏障感染人類的分子機制具有重要意義。 我們將來自NCBI流感病毒數(shù)據(jù)庫的H3和H5亞型血凝素氨基酸序列，依據(jù)亞型和宿主來

2、源不同采集6個序列集：Set1、Set2、Set3、Set4、Set5和Set6。使用ClustalX1.83和Enffopy 2.5軟件，通過多序列比對、熵值計算、聚類分析等方法，構建了各序列集的優(yōu)勢序列模型。以晶體結構1MQM和1JSN為模板，基于DS2.0(Discovery Studio 2.0)軟件的Modeller9 V2模塊逐一構建優(yōu)勢序列的三維結構，定義與配體距離6.5A的氨基酸構成受體結合位點。分析結果確定了H3亞型由

3、98、133、134等24個位點構成：H5亞型受體結合位點由9l、129、130等27個位點構成。 這些氨基酸殘基中，H3亞型的98、134、136、153、154和185非常保守，H5亞型的149、180和191非常保守，表明這些位點在病毒識別受體的結合過程中是非關鍵性的。H3亞型人和禽分離株熵值比對結果133、135、137、138、145、155、186、190、222、225、226和227差別明顯，H5亞型人源和禽源病

4、毒的129、141、183和218位點熵值差異明顯。受體結合位點這些熵值差異顯著的位點可能決定了宿主特異性。分析結果表明H3和H5亞型具有不同的受體結合特性。 利用DS2.0的Zdock模塊將受體唾液酸分子對接到HA三維模型受體結合位點，用Rdoek模塊進行結構優(yōu)化。利用DS 2.0進行HA與配體唾液酸分子復合物的動力學模擬。根據(jù)受體結合位點氨基酸殘基在與受體結合時的貢獻不同，定義了促結合氨基酸和阻遏氨基酸。如：Lys、Arg、

5、Ser、Asn、Ala、Gin、Ile、Thr、Tyr等氨基酸的結合能較低，對HA和唾液酸結合起明顯的促進作用：186位點的Glu對復合物的穩(wěn)定起到阻遏作用。 當H5亞型病毒受體結合位點，尤其是關鍵作用位點131、149、181、182、186、190、221、224的一個或多個氨基酸殘基朝向Lys、Arg、Ser、Asn、Ala、Gin、Ile、Thr、Tyr等促結合氨基酸突變時；尤其是這些位點突變?yōu)門yr、Arg、Asn、L