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丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)属于黄病毒科肝炎病毒属具有包膜的单股正链RNA病毒。其患者易发展为慢性感染,进一步导致肝硬化和肝癌。实验室前期研究显示HCV感染显著上调宿主蛋白PLA2G4C的表达,该蛋白为病毒粒子的复制和装配过程所需。前期证实PLA2G4C通过影响膜曲率而参与病毒诱导的膜网结构的形成,从而影响HCV基因组的复制;PLA2G4C如何影响病毒粒子装配仍需进一步探索。本研究围绕这一科学问题而展开。 本论文首先对相关背景及科学问题进行文献综述,分别从HCV、脂滴和PLA2几个方面进行阐述。第一节主要介绍HCV病毒的背景知识,并概述了脂滴在HCV的生活周期中的作用,重点阐述了HCV与脂代谢的关系,综述HCV诱导脂肪肝机制。第二节介绍了脂滴的科研背景,总结了脂滴基本结构,功能以及形成、生长的模型。第三节分别从磷脂酶A2的分类、活化、修饰、生物学功能几个方面进行阐述。最后引出本研究的内容和意义。 第二章主要阐述了PLA2G4C参与脂滴的生成过程。在沉默PLA2G4C的Huh7.5.1细胞系中,胎牛血清(Fetal Bovine Serum,FBS)和油酸刺激均不能有效的诱导脂滴的生成;而过表达PLA2G4C可以促进Huh7.5.1和HEK293T细胞内脂滴的聚集,提示PLA2G4C在脂滴生成过程中发挥作用。实验中发现PLA2G4C在脂滴生成过程中从内质网(endoplasimic reticulum,ER)迁移至脂滴表面。通过缺失突变以及酶活点突变的研究发现其膜定位以及酶活性对于其促进脂滴形成是必要的。进一步的实验证明PLA2G4C通过调节SREBP-1c的表达和活化进而影响细胞内总脂质的含量,但不影响脂质的组成。此外,小鼠肝脏过表达PLA2G4C促进高脂喂食(HFD)诱导的小鼠肝脏脂质聚集,提示PLA2G4C在脂肪肝发生过程中发挥作用。同时,PLA2G4C还参与到HCV所诱导脂滴的生成过程。因此,PLA2G4C上调脂的合成而促进脂滴的形成,有利于HCV装配。 第三章主要研究了PLA2G4C促进脂滴与HCV膜网结构关联的作用。通过对PLA2G4C诱导生成的脂滴进行分析,发现PLA2G4C包裹的脂滴周围有丰富的内质网组分。利用膜分离,免疫荧光以及电镜等方法证实亚复制子细胞系中PLA2G4C诱导生成的脂滴与膜网结构存在联系;并且沉默PLA2G4C的表达会明显降低HCV感染条件下膜网结构在脂滴周围的聚集。过表达和沉默的结果证实PLA2G4C影响膜网结构和脂滴的联系。此外,通过小片段干扰以及PLA2G4C突变的实验发现,抑制PLA2G4C与HCV NS4B蛋白的相互作用阻碍膜网结构与脂滴的紧密联系。其中,PLA2G4C与NS4B蛋白的相互作用依赖于其异戊烯化修饰。研究进一步揭示PLA2G4C调控HCV复制的新机制。 第四章对本研究的主要结论做了总结。本文证实了PLA2G4C影响HCV病毒粒子的装配的两种途径:(1)促进脂滴的生成;(2)通过与HCV NS4B的相互作用促进HCV膜网结构与脂滴的关联,有效起始病毒粒子的装配。