2008年河南省埃柯病毒25型基因特征分析

摘要

目的：
　　 近年来,由ECHO病毒引起暴发疾病逐渐增多,但由于完整系统监测资料的缺乏、对肠道病毒病原特性及危害性的认识不足以及病原检测技术的落后,中国在有关肠道病毒生物信息学资料的积累方面仍然十分贫乏,对该病的防治工作极为不利。肠道病毒频繁的基因重组以及遗传变异、新型肠道病毒(EV79、91等)的不断出现,提示我们应该加强对肠道病毒的流行病学监测与实验室检测,开发研究肠道病毒非结构编码序列,了解病毒基因重组及抗原性改变情况,建立快速、准确、标准化的分子生物学检测方法。河南省于2008年从病毒性脑炎患者脑脊液中分离出4株ECHO25,鉴于目前世界肠道病毒基因组数据库中,除ECH025分离株JV-4外,尚没有1株ECHO25流行毒株及临床分离株的完整基因组信息。为了解河南ECHO25病毒(EntRic Cytopathic Human Orphan virusesType25)分离株基因变异情况、病毒基因组不同区域在病毒基因进化中是否表现相对独立、与其他肠道病毒B组间同源性及其重组情况,特对河南省分离的ECHO25进行基因序列的测定。
　　 方法：
　　 逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增出病毒VP1蛋白编码基因及全基因序列并进行序列测定,VP1区经CLUSTALX1.81将河南4株ECHO25分离株及所有参考毒株对齐后用MEGA4.0邻位相连法(N-J)建树。全基因序列分析采用DNAStar中的SeqMan拼接所测全基因序列、MegAlign将所有参与比对序列对齐,用Bioedit进行同源性比较；Simplot3.5.1采用200个核苷酸的滑动窗口,以20个核苷酸的步伐从基因组5’端向3’端方向滑动进行相似性及重组分析。DNAStar中的Protean分析其氨基酸组成、二级结构、亲水性及表面抗原等。
　　 结果:
　　 1.4株ECHO25河南分离株核苷酸同源性为93.0％～99.0％,氨基酸同源性为92.4％～97.5％；其中HN-35洛阳分离株核苷酸变异最大,与其余3株河南分离株(HN-01,HN-02,HN-26)核苷酸差异达6.8％～7％:HN-01开封分离株与HN-26洛阳分离株之间高度同源,其核苷酸同源性达99.0％；4株ECHO25河南省分离株与原型株JV-4核苷酸同源性最低,为79.2％～80.1％；所有参考序列间氨基酸同源性较高,为89％～98.9％,核苷酸同源性相对较低,为77.1％～98.1％；
　　 2.河南省4株ECHO25同属B1基因亚型；
　　 3.所测HN-02河南分离株基因组全长7423bp,与原型株JV-4编码区核苷酸差异为18.8％,氨基酸差异为3.5％。其中VP4-VP2核苷酸差异为18.6％～19.2％、VP1核苷酸差异为19.6％；P2、P3核苷酸差异分别为17.5％、19.9％。9种型别人肠道病毒B组比对发现:不同型别间VP4-VP2核苷酸差异为20.5％～34.3％、VP1核苷酸差异为30.9％～40.1％;P2、P3核苷酸差异为11.0％～19.4％；
　　 4.HEVB组间UTRs与非结构蛋白编码区(P2,P3)相似度要远大于P1区衣壳蛋白(VP4-VP2,VP1)编码基因；
　　 5.河南分离株氨基酸组成以非极性的亮氨酸最多,占7.9％；其次是非极性的缬氨酸,占7.8％；极性的色氨酸最少,占1.5％。二级结构以β折叠为主,其次为α螺旋和β转角,少有无规则卷曲,亲水性高,存在多个潜在的抗原表位位点。
　　 结论:
　　 1.与国外原型株JV-4不同,已形成新的基因亚型B1；2.与原型株JV-4相比,HN-02株编码区发生沉默突变,其核苷酸变异并不影响氨基酸序列的变化；3.Simplot重组分析结果提示河南ECHO25分离株存在基因重组,其基因组各分区在基因进化中并不同步。