姚懷兵，趙 毅，劉夢麗，朱 妍，劉 宏，任 方，黃 炯

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院，新疆烏魯木齊 830052；2.天康生物股份有限公司,新疆烏魯木齊 830000；3.新疆畜牧科學院獸醫(yī)研究所，新疆烏魯木齊 830000)

口蹄疫病毒3C蛋白酶結(jié)構(gòu)與功能及應(yīng)用研究進展

姚懷兵1，3，趙 毅2，劉夢麗1，朱 妍1，劉 宏2，任 方2，黃 炯3*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院，新疆烏魯木齊 830052；2.天康生物股份有限公司,新疆烏魯木齊 830000；3.新疆畜牧科學院獸醫(yī)研究所，新疆烏魯木齊 830000)

口蹄疫病毒(FMDV)3C蛋白酶是FMDV基因組編碼中具有酶學活性的病毒產(chǎn)物之一，在FMDV編碼蛋白的成熟和子代病毒在宿主細胞體內(nèi)大量擴增中發(fā)揮著重要作用。3C蛋白酶能剪切多聚蛋白，降解特定的蛋白質(zhì)，是宿主細胞中重要的毒力因子。3C蛋白酶能調(diào)控蛋白的轉(zhuǎn)錄和翻譯，使宿主細胞內(nèi)的干擾素等多種抗病毒基因低水平表達，使FMDV逃避宿主的天然免疫。論文主要綜述了FMDV 3C蛋白酶的結(jié)構(gòu)、生物學功能，并介紹了其在研制新型疫苗中的應(yīng)用，以期為今后FMDV 3C蛋白酶的研究、新型疫苗的研發(fā)提供參考。

口蹄疫病毒；3C蛋白酶；結(jié)構(gòu)；功能；應(yīng)用

口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus，F(xiàn)MDV)屬于小RNA病毒科(Picornaviridae)口蹄疫病毒屬(Aphthovirus)的成員，其引起的口蹄疫(Foot-and-mouth disease，F(xiàn)MD)是一種急性、烈性、高度接觸性的傳染病，對豬、牛、羊等偶蹄動物危害極大。FMDV基因組為單股正鏈RNA，是轉(zhuǎn)錄中的信使RNA(mRNA)，也是負鏈合成的模板。該病毒基因組約有8 500 個核苷酸(nts)，具有一個大的開放閱讀框(ORF)，在感染的宿主細胞內(nèi)翻譯為一條多肽鏈，經(jīng)自身編碼的L前導(dǎo)蛋白酶、2A蛋白酶、3C蛋白酶裂解產(chǎn)生多功能蛋白，這些蛋白在FMDV的復(fù)制及免疫逃逸過程中發(fā)揮作用[1]。FMDV裂解過程中產(chǎn)生11個蛋白酶裂解位點，有9個位點是3C蛋白酶裂解位點[2-3]。3C基因全長639 bp，編碼213個氨基酸，3C蛋白酶可專一性裂解P1結(jié)構(gòu)蛋白成為3種衣殼蛋白VP0、VP3和VP1，產(chǎn)生主要的病毒抗原，它們共同誘導(dǎo)動物機體產(chǎn)生的體液免疫和細胞免疫[4]。

3C基因可參與構(gòu)建腺病毒載體全衣殼重組疫苗和核酸疫苗[5-7]，免疫動物可以產(chǎn)生抗FMDV中和抗體，具有一定的攻毒保護力[8-9]。因此，在口蹄疫新型疫苗研發(fā)中具有重要的意義。3C蛋白酶在FMDV的多聚蛋白成熟的過程中具有舉足輕重的作用，抑制3C蛋白酶的催化功能，可有效抑制對病毒前體蛋白的切割，阻斷FMDV的復(fù)制[10]，是當前抗FMDV研究的一個潛在的藥物靶點。3C蛋白酶在FMDV侵染宿主細胞的不同階段中，發(fā)揮著不同的生物學作用。為此，本文通過對3C蛋白酶的結(jié)構(gòu)、多重生物學功能及在研制新型疫苗中的作用前景進行綜述，旨在為研制抗FMDV感染的新型疫苗提供基礎(chǔ)信息。

1 3C蛋白酶結(jié)構(gòu)

對晶體結(jié)構(gòu)的測定是研究FMDV 3C蛋白酶的關(guān)鍵一步。Birthly J R等[11]通過X射線晶體衍射的技術(shù)分析了3C蛋白酶的空間結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)FMDV 3C蛋白酶的蛋白質(zhì)折疊原則與其他已知的小RNA病毒3C蛋白酶所遵循原則一樣，類似于原型的絲氨酸糜蛋白酶。Yang J等[12]運用結(jié)構(gòu)基因組學研究方法，基因克隆、蛋白質(zhì)純化、晶體的篩選和晶體衍射數(shù)據(jù)的收集，成功構(gòu)建出SAT2/GHA/8/91毒株晶體結(jié)構(gòu)，收集到0.32 nm的分辨率衍射數(shù)據(jù)，在分子水平上深入了解3C蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能。

FMDV 3C蛋白酶是集絲氨酸(Ser)和半胱氨酸(Cys)特性為一體的特殊蛋白酶類，以半胱氨酸(Cys)-組氨酸(His)-天冬氨酸(Asp)為活性中心，是一種具有高度保守特性的三維結(jié)構(gòu)。氨基酸鏈首先形成兩個β折疊片，進而折疊成兩個類似于β折疊桶的結(jié)構(gòu)域(domainⅠ和domainⅡ)，在這兩個β折疊桶的結(jié)構(gòu)域中有由組氨酸(His)-半胱氨酸(Cys)-谷氨酸(Glu)所形成的催化三聯(lián)體，在結(jié)構(gòu)域結(jié)合的凹槽中[13-14]來完成對底物的催化結(jié)合。兩個β折疊桶結(jié)構(gòu)域之間夾角約90°，在蛋白表面的兩個β折疊桶結(jié)構(gòu)域之間有一個肽鏈結(jié)合溝是3C蛋白酶的酶切活性位點。在FMDV 3C蛋白酶表面RNA結(jié)合面有一個保守的片層結(jié)構(gòu)，位于高度保守95KFRD 199序列結(jié)構(gòu)的中心，與酶的活性位點相對。已經(jīng)研究表明，通過對FMDV 3C基因序列比對分析，3C基因是FMDV基因組其中最保守的片段，在3C蛋白酶結(jié)構(gòu)中，β-片段雖然也比較保守，但在氨基酸138～150位具有一定程度的替換性，它能與縮氨酸結(jié)合活性位點直接接觸，對底物的專一性具有重要的意義[15]。

隨著X-射線衍射技術(shù)在獲取3C蛋白酶空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，已有研究發(fā)現(xiàn)，3C蛋白酶空間結(jié)構(gòu)較其他氨基酸序列的保守性更強，F(xiàn)MDV在進化過程中，3C蛋白酶氨基酸殘基發(fā)生了替換，但對其α-螺旋和β-折疊等空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性沒有影響。從氨基酸殘基替換來看，3C蛋白酶與FMDV自身產(chǎn)生密切相關(guān)，其功能的高強度選擇壓力限制了其氨基酸殘基的替換頻率[16]。3C蛋白酶內(nèi)部氨基酸殘基的替換較少，替換主要發(fā)生在蛋白的表面，并且不會發(fā)生空間位移。因此，在維持3C蛋白酶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和功能的完整性上，F(xiàn)MDV內(nèi)部氨基酸殘基發(fā)揮著重要作用。

2 3C蛋白酶生物學功能

2.1 3C蛋白酶對多聚蛋白前體裂解的加工作用

FMDV 3C蛋白酶的主要功能是加工病毒多聚蛋白，在感染細胞中它也剪切宿主蛋白。當FMDV將產(chǎn)生的RNA運送到宿主細胞的細胞質(zhì)內(nèi)，意味病毒的感染開始。FMDV翻譯出的前體多聚蛋白經(jīng)一級裂解為結(jié)構(gòu)蛋白P1和非結(jié)構(gòu)蛋白P2、P3；經(jīng)二級裂解為1A、1B、1C、1D、2A、2B、2C和3A、3B、3C、3D；經(jīng)三級裂解為3種～4種結(jié)構(gòu)蛋白VP0或VP4、VP2、VP3、VP1(P1基因編碼區(qū))、8種～9種非結(jié)構(gòu)蛋白Lab、Lb、2A、2B、2C(P2基因編碼區(qū))和3A、3B、3C、3D(P3基因編碼區(qū))，大多數(shù)蛋白的裂解由3C蛋白酶來完成，其中特別重要的是FMDV結(jié)構(gòu)蛋白P1，經(jīng)3C蛋白酶的裂解組裝成為成熟的FMDV抗原。FMDV 3C蛋白酶具有廣泛的肽鍵催化范圍，周建華等[17]通過對7種血清型的FMDV以及不同種毒株間的氨基酸序列進行對比，發(fā)現(xiàn)在P1結(jié)構(gòu)蛋白區(qū)催化裂解位點有谷氨酸(Glu)/甘氨酸(Gly)、谷氨酰胺(Gln)/甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)/蘇氨酸(Thr)、谷氨酰胺(Gln)/亮氨酸(Leu)、谷氨酰胺(Gln)/甲硫氨酸(Met)，在P2和P3非結(jié)構(gòu)蛋白區(qū)的催化裂解位點只有谷氨酰胺(Gln)/異亮氨酸(Ile)。

因此，F(xiàn)MDV 3C蛋白酶在FMDV P1區(qū)具有多個裂解位點，體現(xiàn)出了3C蛋白酶催化范圍廣的特點。在FMDV復(fù)制過程中，多聚蛋白水解產(chǎn)生功能蛋白，主要由3C蛋白酶完成，因此在FMDV的致病機理方面發(fā)揮重要作用。

2.2 3C蛋白酶調(diào)控宿主蛋白的翻譯

3C蛋白酶是一種谷氨酰-甘氨酸特異性的蛋白酶，在細胞合成自身蛋白中，還可以參與切割eIF-4A和eIF-4G，eIF-4A和eIF-4G是一類重要的真核翻譯起始因子，eIF-4A還對mRNA的解旋有重要的作用。FMDV 3C蛋白酶能通過切割eIF-4A，酶切位點為E143位，切割eIF-4G，酶切位點為E712位，從而抑制宿主蛋白的合成。宿主多聚胞嘧啶結(jié)合蛋白2(PcBP2)的主要功能之一是參與蛋白質(zhì)合成，F(xiàn)MDV 3C蛋白酶還能通過PcBP2抑制蛋白的合成。楊春梅等[18]采用免疫共沉淀試驗和激光共聚焦檢測的方法，鑒定得出FMDV 3C蛋白酶能夠切割PcBP2，并且具有劑量依賴性。而脊髓灰質(zhì)炎病毒的3C蛋白酶卻不具備此功能。因此有研究者推測，口蹄疫病毒在進化過程中形成了一種不同于其他小RNA病毒的轉(zhuǎn)錄機制[19]。因此，還需要更廣泛和深入的對比研究來證明。

2.3 3C蛋白酶切割宿主組蛋白

FMDV感染宿主后，3C蛋白酶可參與切割宿主細胞核中的組蛋白3(histone 3，H3)，已有研究證明,3C蛋白酶在宿主組蛋白H3裂解中起主要作用。H3是組成核小體中央核心區(qū)的重要成分，它具有一個N端尾，空間構(gòu)象可以發(fā)生變化，存在N端尾部上的可修飾位點對染色質(zhì)功能很重要，它能通過DNA超螺旋圈之間延伸到核小體的外部，獲得更多的DNA交聯(lián)產(chǎn)物[20]。當H3的完整性被3C蛋白酶破壞后,染色質(zhì)的復(fù)制或轉(zhuǎn)化為染色體的過程會受到影響，殘缺的H3已經(jīng)無法滿足DNA在轉(zhuǎn)錄起始之前所要求相對應(yīng)的基因組在空間結(jié)構(gòu)上變化的要求，從而阻礙了宿主細胞遺傳物質(zhì)的正常復(fù)制和轉(zhuǎn)錄[21]。因此，F(xiàn)MDV 3C蛋白酶在一定程度上抑制了宿主細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯。

2.4 3C蛋白酶抑制干擾素信號通路

天然免疫不僅是機體抵抗病原體包括病毒、細菌等侵襲的第一道防線，而且是激活獲得性免疫的基礎(chǔ)。作為一種重要的抗病毒因子，干擾素在天然免疫研究領(lǐng)域具有十分重要的地位,為了更好地在宿主體內(nèi)繁殖擴增，F(xiàn)MDV進化出了多種方式來阻斷宿主產(chǎn)生Ⅰ型干擾素(IFN-Ⅰ)。已有研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MDV的L前導(dǎo)蛋白酶和3C蛋白酶都可抑制IFN-Ⅰ。IFN-Ⅰ是先天性免疫反應(yīng)的主要成分，包括IFN-α和IFN-β，是抵抗病毒感染的第一道防線。FMDV 3C蛋白酶不僅能抑制IFN-α和IFN-β的產(chǎn)生，還能刺激IFN基因(ISGs)的表達，通過蛋白酶體和半胱氨酸蛋白酶(caspase)非依賴性途徑切割轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子(NF-κB)，干擾Nemo的活性，Nemo是眾多信號通路的泛素聯(lián)結(jié)分子。張利杰[22]研究腦心肌炎病毒3C蛋白酶切割TANK對NF-κB啟動子的活性影響，檢測表明3C蛋白酶可以通過切割TANK調(diào)控NF-κB啟動子的活性。Wang D等[23]發(fā)現(xiàn)， 3C蛋白酶將其C端鋅指結(jié)構(gòu)裂解下來，抑制了IFN的產(chǎn)生。因此，F(xiàn)MDV 3C蛋白酶能夠通過切割宿主蛋白的Nemo的Q383 位、維甲酸誘導(dǎo)基因Ⅰ(retinoic acid inducible gene Ⅰ,RIG Ⅰ)與天然免疫相關(guān)的分子，切斷天然免疫信號通路，逃逸宿主的免疫抑制反應(yīng)[24]。IFN-Ⅰ還能通過經(jīng)典的Janus激酶-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子與轉(zhuǎn)錄激活子(JAK-STAT)信號通路發(fā)揮抗病毒作用，是目前最新發(fā)現(xiàn)的多種細胞因子共用的信號傳導(dǎo)途徑。Du Y等[25]首次闡明FMDV 3C蛋白酶可以介導(dǎo)蛋白酶體和Caspase非依賴性途徑,降解酪氨酸磷酸化的STATl核定位信號受體-核轉(zhuǎn)運酶1(KPNA1)，從而切斷信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT1/STAT2)的核轉(zhuǎn)移，從而揭示了FMDV 3C蛋白酶已經(jīng)進化到能夠阻斷宿主先天性免疫抗病毒的新機制。

綜上所述，3C蛋白酶能夠調(diào)控宿主細胞蛋白的轉(zhuǎn)錄和翻譯，導(dǎo)致干擾素等多種抗病毒基因的低水平表達，從而逃避宿主細胞的抗病毒防御反應(yīng)。

2.5 3C蛋白酶其裂解宿主底物和自身底物及特點

FMDV 3C裂解自身底物名稱及氨基酸序列為：VP2-VP3，EFPSKE GIFPVA；VP3-VP1，VDARAE TTSAGE；VP1-2A，VAPVKQ TLNFDL；2B-2C，ERAEKQ LKARDI；2C-3A，HPIFKQ ISIPSQ；3A-3B1，EQPQAE GPYAGP；3B1-3B2，KLPQQE GPYAGP；3B2-3B3，APVVKE GPYEGP；3B3-3C，NLIVTE SGAPPT；3C-3D，PEPHHE GLIVDI。FMDV 3C裂解的宿主底物名稱、功能及酶切位點為：真核起始翻譯因子4AⅠ，ATP依賴的解旋、mRNA的帽結(jié)合，CIGGTNVRAE143VQKLQMEAPH；真核起始翻譯因子4GⅠ，在翻譯起始的早期協(xié)同和增強eIF4E的帽結(jié)合活性、eIF4A解旋酶活性、PABP的PolyA結(jié)合活性、eIF3的mRNA與核糖體40S結(jié)合活性，RRSQQGPRKE712PRKIIATVLM；組蛋白3，參核小體裝配、DNA 結(jié)合，H3 的乙?；赡芡ㄟ^促進將RNA多聚酶Ⅱ招募到啟動子上而促進基因的轉(zhuǎn)錄TGGKAPRKQL120ATKAARKSAP；核因子kappa-B 重要調(diào)節(jié)子，Ubl聯(lián)結(jié)，參與JNK、MyD88、TRIF依賴的TLR、NF-kappaB、MAPK信號通路，LSSPLALPSQ383RRSPPEEPPD。劉艷等[26]對小RNA病毒科自身蛋白酶進行了研究，分析了蛋白酶裂解位點，發(fā)現(xiàn)FMDV 3C蛋白酶切割的位點具有特異性：FMDV的底物特異裂解位點位于Glu-Val/Pro、Gln-Arg、Leu-Ala之間，而FMDV的自身特異裂解位點則集中于E-G/S/T或者Q-L/I/T。

總之，感染宿主早期必須通過各種策略來抵抗甚至破壞宿主細胞的天然免疫應(yīng)答,為FMDV的入侵、復(fù)制和傳播創(chuàng)造有利的環(huán)境,并爭取足夠的時間[27]。更加深入地研究與宿主天然免疫應(yīng)答相互作用機制，將有助于進一步了解FMDV致病機理，為開發(fā)FMDV新型疫苗提供理論依據(jù)。

3 3C蛋白酶在口蹄疫疫苗研究中的應(yīng)用

在過去，F(xiàn)MD弱毒疫苗和滅活疫苗在預(yù)防和控制FMD的過程中發(fā)揮著重要作用，但同時也存在疫苗株毒力返強、病毒逃逸或滅活不徹底等問題[28]。新型疫苗的研究不僅要能預(yù)防臨床癥狀，而且要能預(yù)防感染，破壞病毒的感染周期。同時，也應(yīng)該要具備安全有效、生產(chǎn)成本低、易保存及提供交叉免疫保護等優(yōu)勢[29]。因此，深入開展對FMDV的基因?qū)哟蔚难芯?，從中尋找有效方法是當前亟待解決的前沿問題。

多年的研究表明，3C蛋白酶在病毒自身成熟、病毒感染和抗病毒藥物研制中的地位逐漸顯現(xiàn)[30]。隨著分子生物學技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外學者對FMDV 3C蛋白酶以及其在空衣殼疫苗方面的研究不斷深入。李志勇[31]通過構(gòu)建了Asia 1型FMDV Pl-2A和蛋白酶3C基因的重組病毒rBinNpV(P1-2A和3C)，利用家蠶桿狀病毒生產(chǎn)出口蹄疫空衣殼苗；曹軼梅[32]通過構(gòu)建Asia 1/JS/05株FMDV的衣殼蛋白P12A和蛋白酶3C基因的重組病毒，利用昆蟲細胞組裝產(chǎn)生FMD空衣殼病毒，結(jié)果證明，桿狀病毒表達組裝的空衣殼蛋白或中間體具有較好的免疫原性，這為深入研制FMD空衣殼亞單位疫苗奠定了基礎(chǔ)。Mohana等構(gòu)建了含有O型FMDV P12A和3C基因的重組桿狀病毒，結(jié)構(gòu)蛋白P12A和蛋白酶3C在昆蟲細胞Sf9中表達，并成功組裝成FMDV病毒樣顆粒(VLPs)。但是，病毒樣顆粒疫苗多用昆蟲細胞組裝病毒樣顆粒，系統(tǒng)表達組裝的病毒樣顆粒量少，成本比較高[33]。梁特等[34]采用Bac-to-bac桿狀病毒表達系統(tǒng)，構(gòu)建表達O型FMDV衣殼蛋白的重組桿狀病毒，用昆蟲細胞Sf9去培養(yǎng)重組桿狀病毒，可以高效地表達出O型FMDV衣殼蛋白，為研制安全有效的O型FMD空衣殼疫苗奠定了基礎(chǔ)。Zhou Z等[35]研究表明，F(xiàn)MDV的3C蛋白酶不僅能使微管蛋白組織丟失，破壞微管中心組織，還能誘導(dǎo)表達高爾基體及到質(zhì)膜流動區(qū)域的蛋白質(zhì)，此研究對FMDV 3C蛋白酶調(diào)節(jié)病毒蛋白分泌途徑有了新的認識。馬琪等[36]構(gòu)建了含有O型FMDV蛋白酶3C基因真核表達質(zhì)粒pcDNA3.1(-)-3C，并對其在哺乳細胞(BHK-21)中進行了表達，為以后進一步研究O型口蹄疫空衣殼的體外組裝以及O型口蹄疫空衣殼疫苗的研制提供了試驗基礎(chǔ)。Ma W等[37]為了降低了3C蛋白酶的對宿主細胞的影響，構(gòu)建了一個可以與其3C蛋白酶共表達衣殼前體rGPTV。通過對rGPTV的分析，確定FMDV結(jié)構(gòu)蛋白能被水解加工組裝成病毒樣顆粒，且具有免疫原性。當外界的環(huán)境壓力刺激真核細胞時，上游的激酶會磷酸化eIF2α因子，43 S復(fù)合物組裝會受阻，起始蛋白的翻譯暫緩，使翻譯途徑的mRNA聚集到胞漿內(nèi)形成了一種高密度結(jié)構(gòu)，稱為SGs。馬俊等[38]用FMDV 3C蛋白酶抑制G3BP1介導(dǎo)的應(yīng)激顆粒形成，表明FMDV 3C蛋白酶的活性可參與切割G3BP1及抑制SGs形成，通過研究FMDV與SGs的關(guān)系，以及對其機制的探索，為進一步闡明FMDV的致病及免疫逃避機制奠定基礎(chǔ)?？谔阋卟《緝?nèi)部核糖體進入位點(IRES)介導(dǎo)的起始代表一種大多數(shù)細胞mRNA采用依賴帽(結(jié)構(gòu))的起始機制的選擇。已有大量研究表明，空衣殼蛋白具有天然病毒粒子的免疫原性和抗原性，Srinivas V M V等[39]研究利用桿狀病毒系統(tǒng)IRES介導(dǎo)FMDV 3C蛋白酶的表達，可以提高口蹄疫病毒空衣殼蛋白的產(chǎn)量。為大量生產(chǎn)體外合成病毒空衣殼蛋白粒子建立了有效的方法。

4 結(jié)語

雖然人們對于FMDV的基因組結(jié)構(gòu)與功能、病毒與宿主的相互作用及致病機理等已經(jīng)有了一定的了解，但是還有很多問題不清楚，特別是FMDV基因組不同結(jié)構(gòu)區(qū)域如何共同影響病毒的毒力與持續(xù)性感染等方面還有待深入研究[40]。國內(nèi)外學者針對FMDV的新型疫苗仍在不斷地研究，但對于FMDV的空衣殼疫苗和病毒樣顆粒的研究目前仍停留在衣殼蛋白的構(gòu)建和表達鑒定等方面，商品化的FMDV空衣殼疫苗和病毒樣顆粒疫苗還尚未見報道。

3C蛋白酶不但可作為標記疫苗的抑制劑在不同的毒株中起作用，而且在抗病毒疫苗設(shè)計方面也具有指導(dǎo)作用，其結(jié)構(gòu)、作用機理的闡明為FMDV新型疫苗的設(shè)計打下基礎(chǔ)。在未來的發(fā)展中，相信3C蛋白酶的研究將在FMDV攻克方面有重要的指導(dǎo)價值，F(xiàn)MDV空衣殼疫苗、病毒顆粒樣疫苗的研究領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛和深入。

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Advance in Structure,Function and Application of 3C Protease of Foot-and-mouth Disease Virus

YAO Huai-bing1,3，ZHAO Yi2，LIU Meng-li1，ZHU Yan1，LIU Hong2，REN Fang2，HUANG Jiong3

(1.CollegeofVeterinaryMedicine，XinjiangAgriculturalUniversity，Urumqi，Xinjiang，830052，China；2.TeconBio-technologyCo，Urumqi，Xinjiang，830000，China；3.InstituteofVeterinaryMedicine，XinjiangAcademyofAnimalScience，Urumqi，Xinjiang，830000，China)

Foot-and-mouth disease virus(FMDV) 3C protease encoded in the genome is one of viral products with enzymatic activities,and plays important roles in FMDV protein maturation and progeny virus proliferation in the host cells.3C protease can be a major virulence factor of FMDV,which is a key factor for the degradation of specific proteins in the host cell and the protein degradation by the virus.It can regulate the transcription and translation of the host cell protein,resulting in a low level of expression of a variety of anti viral genes,including interferon,thus evading the host's innate immunity.This review summarized the research progress of the structure,biological function and their application prospect of FMDV 3C protease in order to provide references for the research of FMDV 3C protease and development of new vaccine in the future.

Foot-and-mouth disease virus(FMDV);3C protease;structure;function;application

2016-09-02

新疆維吾爾自治區(qū)科研機構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展專項資金項目(2016D04008)；新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)研究生示范基地項目(xjaucxy-yjs-20152008)

姚懷兵(1990-)，男，新疆五家渠人，碩士研究生，主要從事口蹄疫病毒的研究。*通訊作者

S852.659.6

A

1007-5038(2017)03-0102-05