[发明专利]一种分离的鱼类抗病毒蛋白基因CMPK2及其抗病毒活性

说明书

本发明属于水产动物基因工程技术领域，具体涉及一种分离的鱼类抗病毒蛋白基因CMPK2及其抗病毒活性。从黑头呆鱼(Pimephales promelas)中分离得到一种抗病毒天然免疫蛋白基因CMPK2，该基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示，其编码的蛋白质序列如SEQ ID NO：2所示。本发明克隆的CMPK2蛋白基因的表达可以影响鲤春病毒血症病毒(SVCV)的增殖，且CMPK2蛋白在SVCV的生活周期中发挥着重要的作用。本发明的基因或蛋白为制备抗SVCV药物的研究提供了新的靶点。

技术领域

本发明属于淡水鱼类基因工程技术领域，具体涉及一种分离的鱼类抗病毒蛋白基因CMPK2及其抗病毒活性的鉴定。

背景技术

鲤春病毒血症，是由鲤春病毒血症病毒(SVCV)引起的一种重要水生动物疾病，属于国际兽疫局(OIE)规定必须申报的动物疫病。在我国，农业部也将之列为二类动物疫病。SVCV是一种弹状病毒。现被列为弹状病毒科、水泡口炎病属的暂定成员。该病毒感染有很高的死亡率，造成巨大的经济损失。鱼苗一旦感染此病，表现为游动缓慢，兴奋度变低，停留在池塘底部或聚集在水中，反应迟钝并直至死亡。病鱼在外观上主要表现为体内出血、腹膜炎、内脏出血斑点。同时，SVCV能感染青鱼、草鱼、链鱼、鳙鱼和其他几种鲤科鱼。因此，SVC一直是国际上高度关注的一种鱼类病毒性传染病。我国目前没有大规模爆发该病的报道。但已有文献报道我国已从未出现任何症状的鲤鱼、金鱼等观赏性鱼中分离鉴定出SVCV。这对我国观赏鱼类的出口造成了极为严重的影响。因此，加强SVCV的抗病毒研究，寻求有效的预防和治疗方法是当务之急。

天然免疫，即固有免疫或先天性免疫，是机体与生俱来的能够抵御微生物或外来异物侵袭的生理机能，是机体自身防御的第一道防线，具有快速反应性、非特异性、普遍性、多样性等特点。抗病毒蛋白是动物细胞中的一种重要的免疫组分，在抗病毒天然免疫中，其重要作用就是拮抗病毒的侵染，从动物组织和细胞中分离的抗病毒蛋白对于生物农药的应用具有重要作用。

CMPK2，即尿甘酸-胞苷酸激酶2(UMP-CMPK2)，人类CMPK2是一种线粒体UMP-CMP激酶，CMPK2属于一种新的核苷单磷酸激酶家族，与胞质UMP-CMP激酶相比，它更接近胸苷酸激酶，其C端结构域含有核苷单磷酸激酶的所有共有基序。亚细胞定位显示UMP-CMPK2位于HeLa细胞的线粒体中，并且线粒体靶向信号包含在N-末端22个氨基酸中。ATP作为磷酸盐供体能使磷酸化dUMP，dCMP，CMP和UMP，但动力学性质与胞质UMP-CMPK相比不同，其磷酸化dUMP的效力最高，其次是dCMP，对而CMP和UMP的磷酸化效力较弱。人类UMP-CMPK2由449个氨基酸组成，约为UMP-CMPK大小的两倍。根据序列特性可将其分成两个结构域：N端结构域和C端结构域。参与磷酰基转移的所有基序位于C-末端结构域，而没有可用数据显示N-末端结构域的功能。研究发现，CMPK2共有13个半胱氨酸，其中9个在聚集在最初的189个氨基酸残基中，这表明该区域可能具有复杂的三级结构，具有氧化还原活性或其他特征。CMPK2中60％以上的亮氨酸，丙氨酸，脯氨酸和甘氨酸位于N-末端结构域，但是并没有发现亮氨酸拉链结构域，并且与富含亮氨酸的性质相反，在该结构域中没有异亮氨酸，所以富含亮氨酸的N端结构域可能具有特殊的性质，如蛋白-蛋白相互作用，这将有待进一步研究。以上可知，UMP-CMPK2的两个不同结构域：功能未知的N-末端结构域和具有核苷单磷酸激酶功能的C-末端结构域，表明UMP-CMPK2可能除了核苷单磷酸激酶活性以外的具有其他生物学功能的双功能蛋白质，最新研究表明，CMPK2在已知抗病毒蛋白viperin抗病毒作用中起到协同的作用，并且过表达CMPK2可以增强干扰素对HIV的抑制效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种鱼类抗病毒蛋白CMPK2的核苷酸序列和氨基酸序列，同时研究该蛋白在鱼类抗病毒过程中的应用。