[发明专利]鱼类干扰素基因及其用途

说明书

                            技术领域

本发明属于基因工程领域，更具体涉及一种鲫鱼干扰素(Interferon，IFN)的核苷酸序列和氨基酸序列，同时涉及到该基因表达产物在培养细胞抗病毒作用中的用途，同时还可作为抗病毒生物制剂、渔用抗病毒药物和药用饲料添加剂中的用途。

                            背景技术

在致病微生物导致的疾病中，由病毒引发的疾病，如时常小范围流行的西尼罗脑炎(WNV)和埃博拉出血热(EBV)，在全世界广泛传播的获得性免疫缺陷综合症(HIV)，以及2003年爆发流行的严重急性呼吸道症候群(SARS)，2006年在全世界流行的禽流行性感冒(AIV，如H5N1型)等正严重威胁人类的健康(Kawai and Akira，2006)。渔业养殖同样面临病毒性疾病的严重威胁。如十几年前由草鱼出血病病毒(GCHV)引起的出血病曾使我国的草鱼养殖面临毁灭性打击(死亡率最高达到90％)，流行于欧美的鲤春病毒(SVC)也使该地区的水产养殖损失惨重。

干扰素系统是脊椎动物抵抗病毒入侵的第一道防线，能在病毒感染后的几小时内就迅速起启动，在非特异性抗病毒免疫反应中发挥主导作用，同时介导机体随后启动特异性的抗病毒免疫反应(Pulendran and Ahmed，2006)。早先在哺乳类的研究表明，干扰素蛋白本身没有抗病毒作用，其机制在于与宿主细胞的特异受体结合后通过JAK-STAT信号通路诱导一系列的抗病毒蛋白来抑制病毒的复制，最终达到保护细胞抵抗病毒入侵的目的(Stark et al，1998)。一旦宿主细胞受到病毒感染，宿主就能通过模式识别受体(Pattern-recognition receptors，PPRs)，如TLR3/7/8/9(Toll-like receptor)，RIG-I(retinoic acid inducible gene I)，MDA5(melanoma differentiation-associated gene 5)识别，然后启动细胞内一系列的信号途径诱导一系列基因的表达，其中就包括干扰素(Sen and Sarkar，2005；Kawai andAkira，2006；Arika and Takeuchi，2006)。诱导产生的干扰素再经过自分泌和旁分泌与细胞膜上的干扰素受体结合，激活干扰素诱导的JAK-STAT信号通路，最后启动一系列干扰素刺激基因(Interferon stimulated genes，ISGs)的表达，包括抗病毒基因的表达。产生的抗病毒蛋白建立宿主细胞的抗病毒状态，抑制和清除病毒在细胞中的复制(Samuel，2001；Malmgaard et al.，2004；Schultz et al.，2004)。

经过近半个世纪的研究，特别是近二十年来的努力，已经鉴定了在干扰素反应发挥抗病毒作用的几个有效途径：第一，干扰素诱导和激活细胞Mx(myxovirus-resistant)蛋白，抑制RNA病毒(如流感病毒)衣壳蛋白的转运或病毒RNA的合成(Leong et al.，1998)；第二，诱导活化细胞内蛋白激酶PKR，磷酸化细胞内的eIF2α，从而抑制多肽链的翻译起始，细胞蛋白合成停止，其中包含病毒自身蛋白，病毒的繁殖因此受阻(Sarkar and Sen，2004；Garcia et al.，2006)；第三，活化细胞2`，5`-寡聚核酸酶(2`，5`-OAS)，使细胞产生大量的2`，5`-Oligo A，从而激活内切核酸酶L(RNase L)，水解入侵病毒的RNA(Samuel，2001)；第四，干扰素启动RNA编辑(RNA editing)机制。ADAR是一种由干扰素诱导的特异RNA的腺苷酸脱氨酸酶，通过催化腺苷酸C6的脱氨基作用，使腺苷酸(A)转化成次黄嘌啉(I)，导致dsRNA结构中稳定的AU配对变成IU组合。在翻译过程中密码子中的I很容易被当作G而改变蛋白质的氨基酸组成，使病毒的基因携带的遗传信息产生错误，无法成功翻译出正确的有正常功能的病毒蛋白(Samuel，2001)。