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【战疫情】系列讲座回顾|病毒蛋白质组学的研究策略
文章来源：genecreate
作者：genecreate
发布时间：2020-02-07 17:44
同心协力，共抗疫情
隔离病毒，不隔离科研
自2月6日起，金开瑞正式展开【战疫情】系列线上讲座，和大家一起交流学习，以一如既往的热情，在不一样的场景为大家服务，给大家提供科研支持。
下面，就让我们一起来回归一下上期讲座的内容：
病毒蛋白质组学的研究策略
病毒蛋白质组学是蛋白质组学研究技术在病毒学领域中的应用。这些研究包括纯化的病毒子的蛋白质组、病毒感染后细胞或核蛋白质组的变化、病毒感染后果（如癌变的细胞蛋白质组）， 以及应用蛋白质组技术产生新的诊断或预后技术和方法。
主要内容
- 鉴定病毒颗粒的蛋白组成
- 对病毒基因组注释结果补充
- 病毒与细胞的相互作用，研究其致病机制
- 解析病毒侵染前后宿主和病原体蛋白的表达和翻译后修饰变化
- 解析侵染过程中的蛋白质动态时空分布变化
利用蛋白质组学鉴定病毒颗粒的蛋白组成
病毒的基因组包裹在带正电的蛋白衣壳中以适应宿主环境。尽管蛋白衣壳是由病毒编码的蛋白所构成, 但是病毒被膜同时包含了病毒蛋白和来自宿主的成分, 包括蛋白质和碳水化合物。病毒利用这些构件完成感染、复制及传播，包括组装、释放、传染、附着、渗透和去衣壳等过程，对病毒蛋白构件的研究有利于阐释病毒结构和病毒附着及侵入宿主的机制。
案例
proteomicanalysis of sars associated coronavirus using two-dimensional liquidchromatography mass spectrometry and one-dimensional sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis followed by mass spectroemtricanalysis. rong zeng, et al.，journal of proteome research, 2003.
本文研究sars-cov及其感染的vero-e6细胞的蛋白质组，首次明确了sars-cov的4种预测结构蛋白，包括s (spike)、m(膜)、n(核衣壳)和e (envolope)蛋白。此外，还发现了m蛋白的一个新的磷酸化位点。
利用蛋白质组学鉴定病毒-宿主互作蛋白，研究机制
病毒-宿主互作蛋白的鉴定和机制研究是对阐述病毒结构标准方法的补充，可以通过明确在细胞或病毒相互作用中的关键病毒蛋白或病毒、受体蛋白的同型或异型聚合状态而阐明其功能。可以比较同一个病毒对不同细胞的效应，或者比较不同病毒对同一种细胞系的作用。
案例
proteininteraction mapping identifies rbbp6 as a negative regulator of ebola virusreplication. batra, et al. cell, 2018.
本文通过亲和纯化与质谱（ap-ms）方法鉴定出194个高度可信的埃博拉病毒与宿主间的相互作用蛋白。其中包括阻止病毒复制的宿主泛素连接酶rbbp6，并且挖掘发现了该蛋白与病毒转录调节因子vp30之间的调控网络。
comparativeflavivirus-host protein interaction mapping reveals mechanisms of dengue andzika virus pathogenesis. shah, et al., cell, 2018.
本文通过亲和纯化-质谱(ap-ms)方法，比较了登革病毒和寨卡病毒（均属于黄病毒）分别在人类和蚊媒宿主中的病毒-宿主蛋白间互作，并绘制了一系列互作图谱。系统性的研究黄病毒是如何通过病毒-宿主蛋白相互作用，“绑架”宿主细胞的生理进程，可以为研究黄病毒的复制和致病机制提供依据。
定量蛋白质组学技术研究病毒的感染机制
病毒感染细胞后会引起宿主细胞蛋白质表达水平发生变化，对这些蛋白质进行快速归类分离，据此建立病毒感染的全细胞蛋白质图谱，是病毒差异蛋白质组研究的重要内容。
案例
proteomicprofiling of hiv-1 infection of human cd4 t cells identifies psgl-1 as anhiv restriction factor.ying liu,et al. nature microbiology, 2019.
本文利用itraq定量技术对hiv-1感染的人类原发性cd4 t细胞进行分析，在总共鉴定出的大约14000种蛋白中，找到了近千个蛋白有显著变化。研究揭示了psgl1作为hiv感染的新型阻断因子，自身稳定性受到hiv-1 vpu调控。在ifn-γ调控的抗病毒感染中作为重要一员，通过抑制hiv的复制，阻断子代病毒体的感染，可为开发新的抗hiv药物提供潜在的目标。
quantiativetemproal protemic analysis of vaccinia virus infection reveals regulation ofhistone deacetylases by an interferon antagonist. soday et al., cell reports，2019.
本文采用tmt定量蛋白质组学方法鉴定出8991种蛋白，对牛痘病毒感染的过程进行时空蛋白组学分析，包括病毒诱导的宿主蛋白降解的系统研究。牛痘降解多个家族的免疫配体和干扰素刺激基因。病毒c6蛋白以组蛋白脱乙酰酶5 (hdac5)为靶点进行蛋白酶体降解以逃避hdac5的抗病毒活性。
翻译后修饰蛋白质组学技术研究病毒的感染机制
蛋白质修饰在病毒感染的调控机制和治疗靶标中尤为重要，翻译后修饰蛋白质组学对于探索病毒与宿主之间的互作关系和病毒致病机制正在发挥着日益重要的作用。
案例
orchestrationof protein acetylation as a toggle for cellular defense and virus replication.murray la et al. , nature communications, 2018.
本文利用全蛋白质组 乙酰化label-free蛋白质组技术对病毒和宿主细胞的蛋白质进行了全面分析，发现了在感染时间内精确调控的空间乙酰化。确定核外围的层状乙酰化通过抑制衣壳的核出口来防止病毒的产生。在感染性病毒颗粒的进一步研究中发现了大量的乙酰化，包括病毒转录激活因子pul26，发现它可以抑制病毒的产生。这项研究为细胞和病毒蛋白乙酰化的功能和动态乙酰化事件提供了有价值的资源。
温馨提示：
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下期讲座：酵母双杂交研究策略
蛋白质作为生命活动实际执行的分子，在生物机理研究中处于非常重要的地位。随着蛋白与表型的相关关系、因果关系被逐渐阐明，蛋白生物机理的研究往往需要深入到蛋白相互作用层面。
蛋白质组学技术鉴定差异表达蛋白后，如何研究与之相互作用的蛋白网络，从而阐释生理过程也是科研实践中的经典问题。
下期讲座，咱们来探讨一下经典蛋白互作“套路”之一 ，酵母双杂交技术!
讲座内容：
- 酵母双杂交优化策略
- 基于病毒药物靶点筛选的膜蛋白酵母双杂交
- 酵母杂交辅助检测手段
时间：2020年2月9号 20:00-21:00
地点：qq群492307830
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