PDF《呼肠 孤病毒 内源 性转录 的结构 基础》

第l9卷 5期2004年 l 0月中国病毒学VI ROL OGI CA SI NI CA

1 9 (

5 ) :5

3 5 .

5 3

9 Oc t o b e r

2 O

0 4 呼肠孤病毒 内源性转录 的结构基础 方 勤料 ,丁清泉 (中国科学院武汉病毒研究所,中国科学院分子病毒重点实验室,湖北武汉,4

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0 7

1 ) S t r u c t u r a l Ba s i s o f I n n e r Tr a n s c r i p t i o n f o r Re o v i r us F ANG Qi n ,DI NG Qi n g ― q u a n ( Mo l e c u l a r V i r o l o g y K e y L a b o r a t o r y, Wu h a n I n s t i t u t e o fV ir o l o g y , C h i n e s e Ac a d e m y o f S c i e n c e s , Wu h a n

4 3

0 0

7 1 , C h i n a ) 关键词 : 呼肠孤 病毒 :内源 性转录 :结构基础 ;

中图分 类号 :Q

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9 .

4 文献标识 码:A 文章编 号:1

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5 1

2 5 (

2 0

0 4 )

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0 5 呼肠孤病毒为 自然界特有的分段 d s R NA 基因组,其宿主范围十分广泛 ,包括哺乳动物 、无脊椎 动物 、植物 、真菌与细菌 .随着结构生物学与信息 处理等新技术的运用与发展,近年来 ,在呼肠孤病 毒结构研究方面 已取得突破性成果 .特别是运用 X 射线 晶体衍射及 低温 电镜 与三维重 构术对呼肠孤 病毒核心蛋 白与完整颗粒结构高分辨率的解析 ,不 仅揭 示 了呼肠孤病 毒核衣 壳蛋 白所 具有 的转录 酶 活性,同时阐明了内源性 R NA 转录与调节的结构 基础 .d s R NA 病毒颗粒 内除含有高度保 守的 R NA 聚合酶( R NA d e p e n d e n t R NA p o l y me r a s e , R DR P ) , 还具备 R NA 转录后修饰与复制所需的全部酶类 , 如负责 mR NA

5 '

末端加 帽反应 ( m G p p p N o ) 的甲基化酶等 .呼肠孤病毒科成员具有在完整病毒 颗粒 内进行 内源性 m R N A转录 的特性, 并利用 自身 编码 的酶类 行使转 录起始 、延伸、5 '

加帽及 新生mR NA的释放等功能l l J .了解 d s R NA病毒 的颗粒 构筑特 点及 在病毒侵 染与复制 过程 中结构与功 能 的关系 、各结构蛋 白功能位点的构像变异与其相互 作用 ,将有助于认识其进化及结构与功能 的关系, 阐明病毒 的复制与侵染 的分子机制 .本文将 以哺乳 动物 呼肠孤病毒 ( Ma mm a l i a n o r t h o r e o v i r u s ,MR V) 与质多角体病毒 ( C y p o v i r u s ,CP V)为重 点介绍呼 肠孤病毒结构与内源性转录研 究新进展.

1 呼肠孤 病毒结构组成与 内源性 R NA 转录性质 在呼肠孤病毒科现有 9个属成员 中,哺乳动物 呼肠孤病毒为呼肠 孤病毒科代表株 ,已成功用于无 包膜 d s R NA 病毒与细胞 的相互作用及感染性病毒 颗 粒在致病 作用过程 中结构 与功能 的关系模型研 究.MR V 基 因组

1 O个基因片段共编码

1 1种蛋 白(九

1、九

2 、九

3、L/LC、g

2 、0 _ r ~ s 、6

1 、6

1 S 、6

2 、

6 3 、6 NS

1 1 ,在这些蛋 白中,有 3个组分为非结构 蛋白(

6 NS ,6

1 S ,0 NS ) ,它们仅在病毒复制 时出现, 在病毒成熟时,不构成病毒结构蛋白组分,可能与 s s R NA 的转录起始与转录调节 或病 毒的包装机制 有 .其它 8种蛋 白为结构多肽 ,包装在病毒颗 粒中,每一种蛋 白呈现一定数量的拷 贝,并在二十 面体对称排列 的衣壳上 占有典型的对称相关位置. 除 3种衣壳蛋 白(/C、6

1 、6

3 )与病毒起始 侵染与进入细胞有关外【

8 ,构成核心衣壳 的其它 5种蛋 白既具框架作用,又有十分重要的生物学活 性,在病毒的转录与复制 中起着极为关键 的作用. 呼肠孤病 毒科成 员的结构 蛋 白通常 构筑成双层 或 多层衣 壳 ,即内衣壳与外 衣壳 .但 唯一例外 的是 CP V, 其病毒颗粒仅 由单一衣壳组成( 多角体蛋 白除 外) ,相当于其它属种 的核心衣壳 .与呼肠孤病毒科 其它成员 的核衣壳组成相似 , CP V衣壳蛋 白主要 由 三种结构蛋 白组成,它们是衣壳蛋 白CS P ( C a p s i d s h e l l p r o t e i n ) 、 大突起 蛋白 L P P ( L a r g e p r o j e c t p r o t e i n ) 及塔式突起蛋白T P ( T u r r e n t p r o t e i n ) .基于其结构与形 态学上的功能, C S P相当于 MR V M及B T V( B l u e t o n g u e v i r u s )VP 3蛋白,L P P与MR Vf f