A型流感病毒NS2蛋白結(jié)構(gòu)功能研究及神經(jīng)氨酸酶新亞型N10的結(jié)構(gòu)與酶學(xué)研究的開題報告開題報告一、選題背景流感病毒是一種嚴(yán)重的傳染病，每年全球因流感病毒感染而死亡的人數(shù)很高。流行性感冒的癥狀包括發(fā)熱、咳嗽、喉嚨痛、流鼻涕、肌肉疼痛和疲勞等。盡管季節(jié)性流感疫苗可以降低流感的傳播和致死率，但是依然需要研究和發(fā)展更有效的疫苗和藥物來應(yīng)對流感病毒的持續(xù)威脅。流感病毒分為A、B和C三種類型，其中A型流感病毒是最常見的類型，也是最具傳染性、最容易發(fā)生嚴(yán)重疫情的類型。A型流感病毒基因組由8個單鏈RNA分子編碼，其中NS2蛋白負(fù)責(zé)多種功能如RNA修飾、抑制宿主細(xì)胞中的免疫反應(yīng)等，尤其是NS2蛋白在抗病毒藥物研發(fā)中扮演著重要角色。另外，由A型流感病毒導(dǎo)致的突發(fā)感染流行中發(fā)現(xiàn)的新的神經(jīng)氨酸酶N10亞型也變得越來越重要，其在病毒感染和致病中可能起著重要作用。二、研究目的和意義本研究旨在探究A型流感病毒NS2蛋白的結(jié)構(gòu)和功能，以及新亞型神經(jīng)氨酸酶N10的結(jié)構(gòu)和酶學(xué)特性。本研究將結(jié)合生物化學(xué)、X射線晶體學(xué)和生物信息學(xué)等研究方法，對上述兩個分子進(jìn)行深入研究，以期為新治療藥物的開發(fā)和流感疫苗的改良提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。三、研究內(nèi)容和研究方法3.1A型流感病毒NS2蛋白結(jié)構(gòu)和功能研究具體研究內(nèi)容包括：（1）構(gòu)建和表達(dá)NS2蛋白的結(jié)構(gòu)域和突變體，并進(jìn)行純化和結(jié)晶。（2）采用X射線晶體學(xué)技術(shù)對NS2蛋白的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，并分析其在RNA修飾和免疫抑制中的作用。（3）使用流式細(xì)胞術(shù)、凝膠遷移反應(yīng)（gelshift）和Westernblot等方法分析NS2蛋白的與其他蛋白質(zhì)的相互作用機(jī)制。研究方法包括：（1）PCR克隆和基因工程技術(shù)（2）細(xì)胞培養(yǎng)、蛋白純化和定量分析（3）蛋白質(zhì)晶體學(xué)和分析（4）生物物理化學(xué)方法如流式細(xì)胞術(shù)、凝膠遷移反應(yīng)和Westernblot等3.2新亞型神經(jīng)氨酸酶N10結(jié)構(gòu)和酶學(xué)研究具體研究內(nèi)容包括：（1）利用生物化學(xué)、分子生物學(xué)和蛋白質(zhì)純化等方法構(gòu)建和表達(dá)新亞型神經(jīng)氨酸酶N10的突變體，并進(jìn)行純化和結(jié)晶。（2）采用X射線晶體學(xué)技術(shù)對新亞型神經(jīng)氨酸酶N10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，并分析其催化機(jī)制和底物選擇性。（3）歸納新的神經(jīng)氨酸酶N10的催化機(jī)制與其他已知的神經(jīng)氨酸酶亞型進(jìn)行比對分析。研究方法包括：（1）PCR克隆和基因工程技術(shù)（2）細(xì)胞培養(yǎng)、蛋白純化和定量分析（3）蛋白質(zhì)晶體學(xué)和分析，金屬酶和底物特異性研究等四、預(yù)期研究結(jié)果本研究預(yù)期可獲得A型流感病毒NS2蛋白和新亞型神經(jīng)氨酸酶N10的基本結(jié)構(gòu)和功能特征，探討其作用機(jī)制和結(jié)構(gòu)成分，并對各種潛在小分子抑制劑的篩選和設(shè)計具有重要意義。同時，還將為流感藥物和疫苗的開發(fā)和改良提供新思路和技術(shù)支持。五、進(jìn)度安排本研究計劃分為三個階段進(jìn)行：2021年7月-2022年1月：文獻(xiàn)研究和實驗設(shè)備購置2022年2月-2023年1月：NS2蛋白的結(jié)構(gòu)和功能研究2023年2月-2024年1月：新亞型神經(jīng)氨酸酶N10的結(jié)構(gòu)和酶學(xué)研究六、參考文獻(xiàn)1.ZengelJR,BurnhamCA.FluoroquinoloneResistanceinInvasiveStreptococcuspneumoniaeIsolatesduetoMutationsinTopoisomeraseGenes.Frontiersinmicrobiology,2016,7:1826.2.SuYC,WangBZ,HuangD,etal.EvasionofhostimmunedefensesbyinfluenzavirusNS1protein.Internationalimmunopharmacology,2017,52:236-243.3.BiY,TanS,YangY,etal.ClinicalandmolecularcharacteristicsofhumaninfectionswithH7N9avianinfluenzavirusinGuangdo