脊髓灰质炎病毒基因组结构与功能

摘 要:

脊髓灰质炎病毒属于小核糖核酸病毒科肠道病毒属。病毒直径约为27-30nm,病毒核衣壳为对称的正二十面体结构,衣壳内包含单股正链RNA基因组,约7500个核苷酸组成。病毒颗粒的外表面镶嵌着VP1、VP2和VP3伸出的肽环,是刺激机体产生中和抗体的主要位点。

关键词:

脊髓灰质炎病毒属于小核糖核酸病毒科肠道病毒属。病毒直径约为27-30nm,病毒核衣壳为对称的正二十面体结构,衣壳内包含单股正链RNA基因组,约7500个核苷酸组成。病毒的基因组组成从5’端到3’端的方向依次为5’端非编码区,P1区、P2区、P3区和3’端非编码区。其5’端有一个VPg结构,VPg对于脊灰RNA的感染是非必须的,实验表明如果将VPg用酶切除后,特异性的RNA感染不会减少,3’端RNA具有一段延伸的polyA,基因组RNA去掉polyA后,病毒无感染性[1]。P1区编码病毒的主要结构蛋白,即衣壳蛋白,它进一步被P3前体蛋白中具有蛋白酶活性的3C和一些可能的细胞内酶切割分解为VP0、VP1和VP3蛋白,这三种蛋白可以和子代RNA组装成原病毒颗粒,VP0在组装中进一步裂解为VP4和VP2,从而完成成熟病毒颗粒的组装。病毒颗粒的外表面镶嵌着VP1、VP2和VP3伸出的肽环,是刺激机体产生中和抗体的主要位点。脊灰病毒主要的中和抗原表位于VP1、VP2和VP3上,通过中和单克隆抗体反应模式已经确定了4个中和抗原表位。

P2区全长约1720个核苷酸,编码的P2蛋白可裂解为非结构蛋白2A、2B和2C,其中2A是蛋白酶,能增强病毒RNA的稳定性、促进负链RNA的合成,同时能通过裂解P2和P3蛋白结合处的酪氨酸/甘氨酸残基而使两者分开。2A蛋白酶也能将蛋白3CD裂解为3C与3D,而切割P1与P2的结合处可能是通过细胞蛋白酶的间接作用[2]。2B是一种宿主范围决定因子;而2C可能是病毒RNA复制的重要构成部分,它是poliovirus基因的保守区,虽然疫苗株病毒有很多变异株,但是它们的2C区基本没有发现氨基酸的变异。P3区编码蛋白3A、3B、3C和3D,这些蛋白与病毒RNA的复制有关,其中3B蛋白就是VPg蛋白,3C蛋白是病毒蛋白酶,3D蛋白则是病毒依赖RNA的RNA聚合酶,具有拷贝病毒基因组和抑制宿主细胞RNA合成的功能[3]。

参考文献:

[1] Yogo Y, Teng M H, Wimmer E. Poly(U) in Poliovirus Minus RNA is 5’–Terminal. Biochem Biophys Res Commun, 1974, 61: 1101–1109.

[2] Castello A, Alvarez E, Carrasco L. The Multifaceted Poliovirus 2A Protease: Regulation of Gene Expression by Picornavirus Proteases. J Biomed Biotechnol, 2011: 369–648.

[3] Cameron C E, Suk Oh H, Moustafa IM. Expanding Knowledge of P3 Proteins in the Poliovirus Lifecycle. Future Microbiol, 2010, 5(6): 867–881.

    日期:2014年03月01日  分类:其 它
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