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Hsp90α维持VP16的稳定性及VP16介导的HSV-1α基因的转录

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第一章 前言

1.1 单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus)

1.1.1 HSV概况

1.1.2 HSV-1的生命周期及VP16在其中扮演的角色

1.1.3 HSV-1的治疗现状及抗HSV-1药物开发策略

1.2 热休克蛋白90(Heat shock protein 90, Hsp90)

1.2.1 Hsp90及Hsp90抑制剂

1.2.2 Hsp90从多个水平调控基因表达

1.2.3 Hsp90在病毒感染中具有重要作用

1.3 研究本课题的目的及意义

1.4 技术路线

第二章 实验材料与实验方法

2.1 实验材料

2.1.1 细胞系、菌种与病毒株

2.1.2 实验仪器及设备

2.1.3 实验耗材

2.1.4 主要试剂和主要商品化试剂盒

2.1.5 抗体与工具药

2.1.6 基因克隆相关引物信息

2.1.7 荧光定量PCR相关引物信息

2.1.8 siRNA相关信息

2.1.9 实验动物相关信息

2.1.10 主要溶液的配制方法

2.2 实验方法

2.2.1 细胞的复苏

2.2.2 细胞的传代及铺板

2.2.3 细胞的冻存

2.2.4 HSV-1的培养

2.2.5 HSV-1的TCID50测定

2.2.6 病毒空斑减数实验

2.2.7 质粒的构建

2.2.8 质粒的提取

2.2.9 质粒的转染(以六孔板为例)

2.2.10 siRNA的转染(以六孔板为例)

2.2.11 细胞总蛋白提取

2.2.12 蛋白浓度的测定

2.2.13 皮肤组织样品总蛋白的提取

2.2.14 SDS-PAGE胶的配制

2.2.15 Western-blot分析

2.2.16 免疫荧光实验

2.2.17 免疫共沉淀

2.2.18 细胞样品总RNA的提取

2.2.19 皮肤组织样品总RNA的提取

2.2.20 反转录

2.2.21 荧光定量PCR扩增

2.2.22 双荧光素酶报告基因检测实验

2.2.23 HSV-1感染小鼠皮肤带状疱疹模型

2.2.24数据的统计学处理

第三章 实验结果

3.1 Hsp90α参与调控HSV-1的α基因的启动子活性

3.2 Hsp90α参与维持α基因转录核心蛋白VP16的稳定性

3.3 VP16通过其保守结构域与Hsp90α相互作用

3.4 Hsp90抑制剂引起的VP16的降解经自噬途径完成

3.5 Hsp90抑制剂引起的VP16的降解依赖VP16的保守结构域

3.6 Hsp90抑制剂可以改善小鼠皮肤感染HSV-1引起的带状疱疹

第四章 结论

4.1总结与讨论

4.2创新

4.3展望

参考文献

硕士期间科研成果

致谢

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摘要

目的:单纯疱疹病毒1型(HSV-1)是危害人类健康的重要致病病毒,目前治疗药物单一且耐药愈发严重,急需探寻抗病毒新药靶。病毒生命周期的完成常依赖于宿主,因此深入研究宿主蛋白参与病毒感染的分子机制,有助于挖掘新的抗病毒药物靶点。实验室前期发现Hsp90抑制剂在体内外具有显著的抗病毒活性,但对于其中的分子机理并未充分阐明,前期研究发现Hsp90抑制剂能抑制HSV-1的α基因的表达,但是Hsp90在HSV-1的α基因表达中扮演的角色及作用机制尚不明确。α基因作为HSV-1基因表达的起始阶段的基因,对HSV-1生命周期后续阶段的完成具有关键作用,因此本研究集中阐明Hsp90在HSV-1的α基因表达中扮演的角色及Hsp90抑制剂在其中的作用机制。本研究将集中探寻这些科学问题,为Hsp90相关通路作为新型抗HSV-1药靶提供更全面的理论基础和实验依据。 方法:本研究通过双荧光素酶报告实验和空斑减数实验,结合Hsp90抑制剂,Hsp90α和Hsp90β的基因沉默及过表达探寻在HSV-1的感染周期发挥功能的主要的Hsp90亚型及该亚型在HSV-1的α基因转录表达中的功能,并结合免疫共沉淀和Western-blot等技术研究Hsp90调控HSV-1的α基因转录表达的分子机理,最后在HSV-1感染的小鼠皮肤带状疱疹模型中验证AT533凝胶制剂的抗病毒活性及Hsp90抑制剂对HSV-1的α基因表达水平的影响,从体内外深入研究Hsp90在HSV-1的α基因表达中发挥的功能及其分子机制。 结果:1、Hsp90在HSV-1感染周期中发挥作用的主要亚型为Hsp90α,而不是Hsp90β,且Hsp90α参与调控HSV-1的α基因的启动子活性;2、Hsp90抑制剂或者Hsp90α的敲低可以导致VP16降解,并且VP16可以回复Hsp90抑制剂介导的HSV-1的α基因的表达抑制及启动子活性抑制;3、Hsp90α通过VP16的保守结构域结合VP16;4、自噬抑制剂可以回复Hsp90抑制剂导致的VP16降解但蛋白酶抑制剂不能;5、Hsp90抑制剂和Hsp90α的敲低不能导致与Hsp90α不能相互结合的VP16的截短突变体的降解;6、AT533凝胶制剂在小鼠内能显著改善HSV-1感染导致的带状疱疹,并且显著降低小鼠皮肤组织中的HSV-1的α基因的表达及VP16的蛋白水平。 结论:在HSV-1感染周期中发挥作用的主要Hsp90亚型为Hsp90α,Hsp90α能够结合VP16的保守结构域进而维持VP16的稳定性并且可以通过VP16调控HSV-1的α基因表达,此外,Hsp90抑制剂干扰了Hsp90α与VP16的结合并激活自噬,从而导致VP16经自噬途径降解,体内实验结果也相应地证实含0.02%和0.04%的AT533凝胶制剂可以显著降低小鼠皮肤组织中的HSV-1的α基因的表达及VP16的蛋白水平,并改善HSV-1感染导致的带状疱疹。该研究为Hsp90参与HSV-1的α基因的转录调控解析了分子机制,为Hsp90α-VP16作为Hsp90抑制剂作为抗病毒药物的优化开发提供了一种新的研究策略,为Hsp90α作为抗HSV-1潜在治疗靶点应用于临床实践奠定理论基础。

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