甲型H1N1pdm09流感病毒HA蛋白糖基化进化及其生物学意义

第二军医大学学报 2009年6月第30卷第6期 http ://ww w.aj Academic Journ al of S econd M ilitary M edical University,Ju n.2009,Vol.30,No.6637DOI:10.3724/SP.J.1008.2009.00637专题报道2009年新型甲型H1N1流感病毒全基因组序列重组分析殷建华,谢佳新,韩 磊,鹿文英,韩一芳,张宏伟,曹广文*第二军医大学基础部流行病学教研室,上海200433[摘要]目的:分析2009年流行的新型甲型流感病毒(A /H 1N1)全序列的基因重组现象。

方法:从N CBI 基因数据库下载2009年新型甲型流感病毒(A /H1N1)全基因组序列,采用M olecular Evo lutio nar y G enetics Analy sis ver sion 4.0(M EG A 4.0)软件对8条基因序列进行拼接和比对,分析2009年爆发株与历史流行株序列间的同源性;同时采用Simplot 3.5.1软件分析新型流感病毒A /H 1N 1基因重组现象。

结果:2009年3月以来爆发的新型A /H1N1病毒株聚合酶B1(po ly mer ase B1,P B1)基因来自于人H3N 2,其同源性为93.7%;聚合酶B2(polymerase B2,P B2)和聚合酶A (polymerase A,PA )与禽H5N1同源性较高,同源性分别为89.0%、89.9%;血凝素(hemag g lutinin,H A )、核蛋白(nucleopro tein,N P)和非结构蛋白(non st ructur al pr otein,NS)与北美地区猪H 1N 1同源性较高,同源性分别为91.7%、93.1%和93.1%;神经氨酸酶(neuraminidase,NA )和基质蛋白(matr ix pr otein,M P)与欧洲地区猪H1N 1同源性较高,同源性分别为90.5%、95.5%。

生物博士论文甲型流感病毒重要亚型的进化研究甲型流感病毒是一种常见的呼吸道病毒，对人类和动物造成了严重的健康威胁。

在过去的几十年里，甲型流感病毒不断发生变异和演化，导致了多次全球性流感大流行。

因此，研究甲型流感病毒的进化机制和重要亚型的演化规律对于预防和控制流感疫情具有重要意义。

首先，我们需要了解甲型流感病毒的基本特征。

甲型流感病毒属于正纳病毒科，分为H型和N型两种表面糖蛋白。

其中，H型糖蛋白决定了病毒的亚型，而N型糖蛋白则参与病毒的复制和传播。

根据H型糖蛋白的不同，甲型流感病毒可分为H1、H2、H3等多个亚型。

其中，H1和H3亚型是目前人类流行的主要亚型，也是流感病毒大流行的主要原因。

甲型流感病毒的进化主要通过两种机制实现：抗原漂移和抗原转变。

抗原漂移是指病毒通过基因重组的方式，将不同来源的基因片段重新组合，产生新的亚型。

这种机制常见于动物宿主中，例如禽流感病毒的演化过程。

抗原转变则是指病毒在同一亚型内发生的突变，导致病毒表面糖蛋白的结构和抗原性发生改变。

这种机制常见于人类流感病毒的演化过程。

研究表明，甲型流感病毒的进化与多种因素密切相关。

首先，宿主的选择性压力是影响病毒进化的重要因素之一。

不同的宿主对病毒的选择性压力不同，导致了病毒在不同宿主间的演化差异。

例如，禽流感病毒在鸟类中存在着较高的变异率，而在人类中则相对较低。

其次，环境因素也对病毒的进化起到重要作用。

气候变化、季节变化等环境因素会影响病毒的传播速度和宿主易感性，从而影响病毒的演化方向。

此外，病毒基因组的突变率和重组率也是影响甲型流感病毒进化的重要因素。

病毒基因组的突变率决定了病毒的遗传多样性和适应性，而重组率则决定了病毒的亚型多样性和演化速度。

因此，研究病毒基因组的突变和重组机制对于理解甲型流感病毒的进化规律具有重要意义。

最后，我们需要关注甲型流感病毒的重要亚型。

目前，H1和H3亚型是人类流感病毒的主要亚型，也是引起全球流感大流行的主要原因。

禽流感病毒血凝素糖蛋白（HA）的结构及其生物学功能
禽流感病毒血凝素糖蛋白(HA)的结构及其生物学功能
作者：陈一兵;刘岳龙;霍金富
作者机构：扬州大学兽医学院扬大生物制品研究开发中心,江苏扬州,225009;扬州大学兽医学院扬大生物制品研究开发中心,江苏扬州,225009;扬州大学兽医学院扬大生物制品研究开发中心,江苏扬州,225009
来源：动物医学进展
ISSN：1007-5038
年：2004
卷：025
期：006
页码：4-6
页数：3
中图分类：S852.659.5
正文语种：chi
关键词：禽流感;血凝素;致病性;毒力;位点
摘要：高致病性禽流感(AI)是由禽流感病毒(AIV)引起的一种急性传染病.AIV呈球形,有囊膜.其表面主要有两种糖蛋白,其中血凝素(hemagglutinin, HA)具有重要功能:能凝集红细胞,属I型糖蛋白;具有株和亚型的特异性,是AIV型和亚型内新变种判断的主要依据;能结合宿主唾液酸之类的细胞受体;HA在病毒吸附及穿膜过程中起关键作用,HA 上裂解位点的序列直接影响AI病毒致病性的高低;HA 的变异性很强,它的变异是AI病毒发生抗原变异的主要原因,HA是最主要的抗原物质.因此HA对AIV的生物学特征具有十分重要的意义.。

糖基化反应的生物学意义糖基化（Glycosylation）是指将糖基或糖类分子连接到生物分子（如蛋白质、核酸、脂质等）中的反应。

在生物体内，糖基化反应是一种非常重要的化学反应。

它可以使生物分子的功能、稳定性、适应性得到调节，从而起到调控和保护生物体的作用。

下面我们将介绍糖基化反应在生物学领域中的意义。

1. 蛋白质的糖基化反应蛋白质是生物体内最重要的分子之一。

它们在生物体内具有多种重要的功能，包括催化化学反应、结构支持、信号传递等。

蛋白质的糖基化反应能够影响这些功能。

（1）保护蛋白质不被降解。

糖基化反应能够改变蛋白质表面的电荷、立体构象等特性，从而防止其被蛋白酶等降解酶作用；（2）调节蛋白质的稳定性。

糖基化反应能够增加蛋白质的热稳定性和酸碱稳定性，提高其耐受不良环境的能力；（3）改变蛋白质的空间构象。

糖基化反应可以改变蛋白质的空间构象，从而增强其结构的支持能力；（4）增强蛋白质的溶解性。

糖基化反应能够增强蛋白质的溶解性，增加其传输和吸收能力；（5）调节蛋白质的信号传递。

糖基化反应能够调节蛋白质的信号传递功能，从而影响生物体内的细胞信号传递过程。

2. 糖基化反应在免疫学中的作用糖基化反应在生物体内的免疫系统中也有重要作用。

它可以影响免疫细胞的信号传导、细胞识别以及免疫调节过程。

（1）激活免疫反应。

糖基化反应会导致特定的免疫反应，这能够促使机体对病原体的清除更加有效；（2）识别细胞和细菌。

糖基化反应能够帮助免疫细胞识别并攻击异质体，如病原体、癌细胞等；（3）调节炎症反应。

糖基化反应能够调节炎症反应的强度和时间，保证免疫反应不会对机体产生过度伤害。

3. 糖基化反应在神经学中的作用糖基化反应在神经学中也有重要作用。

神经细胞表面的糖基化反应能够影响神经元的生长、发育以及信号传递。

（1）调节神经元的生长和发育。

神经元表面的糖基化反应能够调节其与环境之间的交互，从而影响神经元的生长和发育。

糖基化反应也能使神经元生成的突触更加稳定；（2）调节神经元的信号传递。

上海地区甲型流感病毒HA基因和抗原变异研究的开题报告一、研究背景与意义甲型流感病毒（Influenza A virus，IAV）是一种高度变异的RNA病毒，可引起人体急性呼吸道感染，并导致严重的流感病情。

在过去的几十年间，世界范围内出现了多次分别由不同的IAV亚型引起的大规模流感疫情，如1968年的H3N2病毒、1977年的H1N1病毒和2009年的H1N1pdm09病毒。

其中，H1N1pdm09流感病毒引起了全球性的大规模流感暴发，对人类健康、社会和经济都产生了巨大影响。

目前，认为HA基因编码的血凝素是IAV主导的抗原，可诱导人体产生免疫反应，从而抗击流感病毒。

然而，由于HA基因的高度变异性和选择性压力，IAV可以发生抗原漂变和抗原移位等变异，从而避免人体免疫系统的识别。

因此，了解HA基因和血凝素抗原的变异规律及其对流感病毒流行和疫苗研制的影响，对于预测流感流行趋势、制定预防措施、开发有效疫苗具有重要意义。

本研究旨在对上海地区IAV的HA基因和血凝素抗原进行变异研究，探究IAV传播和演化的分子机制和规律。

二、研究方法1.样品来源收集临床确诊的流感病例样品，提取样品中的IAV RNA，进行基因测序。

2.基因测序使用高通量测序技术（Next Generation Sequencing, NGS）对上海地区的IAV样品HA基因进行测序，获取其全长序列。

3.生物信息学分析使用生物信息学技术，对获取的HA基因序列进行分析，包括比对、SNP检测、进化树构建、保守区分析等，探究其遗传背景和分子演化机制。

同时，对比分析历年上海地区IAV的HA基因序列数据，分析其变异规律和趋势。

4.表位分析使用表位分析工具，在HA基因序列的3D结构基础上预测和分析血凝素抗原的主要表位，探究其抗原性和变异性。

三、研究预期成果及意义通过上述研究方法，预期可以获得以下成果：1.获取上海地区IAV样品的HA基因全长序列，分析其变异规律和趋势。

甲型流感的病进化与流行趋势甲型流感是一种由甲型流感病毒引起的急性呼吸道传染病，其病进化和流行趋势一直备受关注。

随着科学技术的不断进步和全球化的发展，了解甲型流感病毒的病进化和流行趋势对于全球公共卫生的防控具有重要意义。

一、甲型流感的病进化甲型流感病毒主要分为甲型H1N1流感病毒和甲型H3N2流感病毒。

在病毒的进化过程中，会发生两种主要类型的突变：抗原漂移和抗原转变。

1. 抗原漂移：抗原漂移是指甲型流感病毒的主要抗原发生较大的变化，导致人群对新病毒的免疫力降低。

这种漂移通常由于不同的亚型之间的基因重组或重新排序而导致。

例如，2009年爆发的甲型H1N1流感病毒就是由人、猪和鸟流感病毒基因重新组合而成，对人类免疫系统具有新的挑战。

2. 抗原转变：抗原转变是指甲型流感病毒的主要抗原发生局部的变化，导致人群对该病毒的免疫力下降。

这种转变通常是由病毒基因的点突变引起的。

例如，甲型H3N2流感病毒的抗原转变是一个常见的现象，使得流感疫苗的效果大打折扣，给流感的防控带来了一定的困难。

二、甲型流感的流行趋势甲型流感病毒的流行趋势具有一定的不确定性，但是通过观察和研究可以得出一些结论。

1. 季节性流行：甲型流感通常呈现季节性流行，尤其是在冬季和早春。

这与气候条件和人口密集度有关。

在这个季节，人们室内活动增多，接触机会增加，病毒传播的机会也随之增加。

因此，在这个时期加强流感的监测和防控显得尤为重要。

2. 流感的变异性：甲型流感病毒的变异性是其流行趋势的一个重要特点。

由于抗原漂移和抗原转变的存在，导致流感病毒的免疫逃逸性增强，抗体的效果减弱。

因此，不同季节可能会出现不同的流感毒株，流感疫苗的研发和使用需要与变异情况保持同步。

3. 流感的全球化传播：随着全球化的发展，人们的跨国旅行和国际贸易越来越频繁，甲型流感病毒的全球化传播也越来越容易。

这就要求各国之间的合作和信息共享，共同应对流感的挑战。

例如，世界卫生组织设立的全球流感防控网络就起到了重要的作用。

扬州市2009 -2011年新甲型H1N1流感病毒HA基因分析发表时间：2016-04-07T14:17:49.913Z 来源：《健康世界》2014年22期供稿作者：胡建平[导读] 扬州市疾病预防控制中心结果证明新甲型H1N1流感病毒发生了一定的抗原漂移。

扬州市疾病预防控制中心江苏扬州 225001摘要：疑似流感患者鼻咽拭子标本进行Real time PCR（RT-PCR）检测，将检测呈新甲型H1N1流感病毒阳性的样品再接种MDCK细胞中进行病毒分离，然后进行RT-PCR扩增病毒测序分析HA基因。

对扬州市2009～2011年新甲型H1N1流感病毒血凝素（HA）基因的遗传进化特征分析结果表明：在三年中分离出的9株新甲型H1N1流感病毒HA基其核苷酸及氨基酸同源性分别为98.1%～99.8%和96.6%～99.8%；和疫苗株A/California/07/2009比较，核苷酸及氨基酸的同源性分别为98.4%～99.5%和97.0%～99.3%。

在2011年3株病毒在抗原位点上发生了点突变。

遗传进化分析显示9株病毒形成3个明显的分支。

结果证明新甲型H1N1流感病毒发生了一定的抗原漂移。

关键词：新甲型流感病毒；H1N1；血凝素；遗传进化分析流行性感冒，是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病。

流感病毒属正粘液病毒，系RNA病毒。

根据病毒核蛋白和膜蛋白的抗原性，分甲、乙、丙三型。

由于甲型容易发生变异，它所引起的流感流行最为广泛和严重[1]。

本世纪的第1次流感大流行是2009年在美国和墨西哥，就是新甲型HINI流感病毒引起。

分子遗传进化分析显示该病毒基因起源包含人、禽、猪流感病毒基因，是一种三源基因重配体[2]。

血凝素（HA）是流感病毒的一种糖蛋白，具有抗原性和免疫原性与致病性关系密切。

HA基因经常发生变异，编码的蛋白在抗原位点发生突变，能轻易地逃避宿主原有抗体的中和作用，导致新的流感爆发[3]。

新甲型H1N1流感自2009年爆发以来，病毒在流行和传播过程中是否发生变异? WHO推荐的疫苗株是否仍有效? 这些问题都需要进一步研究。

蛋白质糖基化的基本类型,功能定位及生物学意义
蛋白质糖基化是指蛋白质分子上的糖基团与蛋白质的氨基酸残
基发生共价键结合的化学反应。

在生物体内，蛋白质糖基化是一种常见的修饰方式，可以影响蛋白质的结构、功能和稳定性，从而调节生命活动的多个方面。

根据糖基团与蛋白质结合的位置和方式，蛋白质糖基化可以分为三种基本类型：N-糖基化、O-糖基化和C-糖基化。

其中，N-糖基化是指糖基团与蛋白质的氨基基团结合，主要发生在蛋白质的N-末端；O-糖基化是指糖基团与蛋白质的羟基基团结合，主要发生在蛋白质的Ser或Thr残基上；C-糖基化是指糖基团与蛋白质的Cys残基结合，主要发生在细菌和真菌的表面蛋白质上。

蛋白质糖基化的功能定位主要是通过糖基团的种类和数量来实
现的。

例如，在蛋白质表面的N-糖基化可以作为信号序列，指导蛋白质正确定位到细胞膜或细胞外基质中；在一些酶的活性中，O-糖基化可以作为辅助因子，增强酶的催化作用；在免疫系统中，糖基化可以调节免疫细胞的识别和信号传导，影响免疫反应的强度和方向。

除了功能定位外，蛋白质糖基化还具有重要的生物学意义。

例如，许多疾病都与蛋白质糖基化的异常有关，如糖尿病、癌症、神经退行性疾病等。

这些疾病可能是由于糖基化过程中酶的活性或底物的供应发生变化，导致糖基团的种类和数量发生异常而引起的。

此外，蛋白质糖基化还可以作为药物研发的重要靶点，例如，一些抗肿瘤药物就是通过抑制蛋白质的糖基化来发挥作用的。

总之，蛋白质糖基化作为一种常见的修饰方式，在生命活动的多个方面起着重要的作用。

对蛋白质糖基化的研究有助于深入了解生物体的分子机制，并为疾病的预防和治疗提供新的思路。

甲型H1N1流感病毒HA基因进化与蛋白特征分析周小东;曾照芳;李明强【期刊名称】《激光杂志》【年(卷),期】2010()5【摘要】目的:通过对甲型H1N1流感病毒的HA基因序列进行分析,揭示其基因的变异性与本次疫病流行的内在因素的关系。

方法:运用DNAStar、DNAMAN、Modeller 9V6和在线分析软件等生物信息学手段对HA基因和蛋白进行比较分析。

结果:甲型H1N1流感毒株的HA基因来源于猪源谱系流感病毒,免疫压力比较小,基因重组融合了人流感病毒基因片段。

甲型H1N1流感病毒HA蛋白裂解位点氨基酸性质保守,碱性氨基酸不足,但潜在表位整体电势发生改变影响到抗体分子的识别和结合。

HA蛋白多个抗原位点发生显著变化,并且有3糖基化位点就发生在抗原决定簇上;结论:HA基因重组导致HA蛋白变异致使抗原改变,造成人群普遍缺乏特异性免疫力,导致流感暴发与大规模流行。

【总页数】4页(P75-78)【关键词】甲型H1N1;流感病毒;HA;生物信息;糖基化位点;抗原位点【作者】周小东;曾照芳;李明强【作者单位】重庆医科大学检验系,临床检验诊断学教育部重点实验室,重庆市重点实验室,重庆400016【正文语种】中文【中图分类】Q811【相关文献】1.2013年宜春市甲型H1N1流感病毒分离鉴定及HA基因分子进化分析 [J], 陈玉红;李美蓉;陆红云;张红波;吴绍武;刘雪莲;谢海珍;钟玲2.2009～2012年杭州地区甲型H1N1流感病毒HA与NA基因的进化分析 [J], 吴英萍;崔大伟;秦志梅;谢国良;杨先知;郑书发;余斐;范剑;陈瑜3.2009年至2011年新甲型H1N1流感病毒HA基因同源性比较与进化分析 [J], 邹伟华;陈凌晓;陈瑜;崔大伟;吴英萍;郑书发;何丽;许世佳;余斐;秦志梅;李游江4.福州2009-2014年甲型H1N1流感病毒株HA基因进化分析 [J], 陈智伟;姚栩;谢乃鸿;张晓阳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。