PDF《黄化丝状病毒属 【》

- , 中国病毒学… / 化丝状 病毒属 C l o s t

7 e r o v i r u s 、 , 分子生 黄化丝状病毒属 【 ) 病毒及其分子生物学研究进展 徐平东 谢联辉 一(厦门华侨亚热带 檀协弓

1 种 目国家植物 引种蕊离检疰基地 .

曩门

3 6

1 O

0 2 ) 福建农韭大学植协病毒研究所.锯,H3卯O02)甲弓7.Ad va nc e s o n M o l e c ul a r Bi o l o g y o f Cl o s t e r o v i r u s Xu Pi n g d o n g ・ Xi e L i a n h L d

2 . ( N a t ur a lP l a n t I n t r o d a ~i o n Q u a n r a ~ t i n e B a s e .X i a me ~Ov e r s e a s C h z '

n e ~ S u b t r o pi c a lPl a n tI n t r o d u c t i o nGa r da n. X

3 6

1 0

0 2) 黄化丝状病 毒属( C l o s t e r o v i r u s ) 由德 国学 者Brandes于1965年 建立, 并得到

1 9

6 6年在奠 斯科召开的国际病毒命名委 员会( I C N V) 的承认 .该属包括粒 体长度为

1 2

0 0~2

2 0

0 n m、 直径

1 2 n m、 非常弯曲的一类丝状正链RNA 病毒….多熬成员为单体基因组(Mo n o p a r t i t e g e n o me ) . 大小为I4~2

0 k b . 其外 壳蛋白( C o a t p r o t e i n . C P ) 由 单一亚 基组 成,分子量 为23~4

3 虹 .最近的研 究发现莴苣侵染性黄化病毒( L e t t u c e i n f e c t i o u s y e l l o ws v i r u s , L

1 w ) 为双分体 基因组( B i p a r t i t e g e n o me ) J .本属 多数病毒通 过蚜虫 以半持 久方式 传播 , 有 些可通 过粉 虱(Trialeurodes,Bemisia)和粉蚧( P l a n o c o c c u s 和P s e u d o c o c c u s ) 传播 【

1 ] .主要引起植物黄化和木 本植物的陷点和/ 或沟[

1 ] .一些能引起重要果树( 如葡萄、 柑桔等) 和甜菜等的严重病害I . 近年 来, 随着 c DN A合成、 P C R方法和体外无细胞翻译体 系的建立等分子 生物学 技术的 成功应用, 黄化丝状病毒属分子生物学研究取得长足的进展, 如基 因组最大的植物病毒――柑 桔衰 退病毒(Citrustristezavirus,(v) ―― 的 全序 列 已被 测定 J .

1 黄化丝状病 毒晨 的成员和性质 植物 病毒描述 ( C MI / A AB D e s c r i p t i o n s o f P l a n t Vi r u s e s ) (

1 9

8 2 ) 收录黄化丝状病毒组成员和 可能成员14个 , 分为3个亚组 , 即 以苹 果退 绿 叶斑 病毒(Ap p l e c h l o r o t i e l e a f s p o t v i r u s . A― C L S V,

7 2

0 a m) 为典型成员的亚组 A: 以甜 菜黄化病毒 ( B e e t y e l l o w v i r u s ,B w ,1

2 4

5 ~1

4 5

0 r i m) 为典 型成员的亚 组B;

以柑桔衰退 病毒((v,

2 0

0 0 r i m) 为典 型成员的亚 组 .但 是.近年来黄化丝状病毒 属的成员变化很大 .国际病毒分类委 员会 ( I ( v 病毒分类 与命 名 第五 投稿 t t 期;

l996―0

5 一lO.修回日期: I

9 9

6 ―I | l

9 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国病毒学第l2卷 次报告(

1 9

9 1 ) 将 苹果 茎 沟病 毒(Ap p l e s t e m g r o o v i n g v i r u s , A ~3 V) 和 马铃 薯病 毒T( P o t a t o v i r u s T , P VT ) 独立出来, 建立丁发样病毒 ( C a p i U o vi r u s ) 】 .I L

1 v 病毒分类与命名 第六次 报告 (

1 9

9 5 ) 叉将 苹果退 绿叶斑病毒 ( A c L s v ) 等5种病毒分 出来, 重新建立一个 新属, 即鬓 发 病毒属 ( T r i c t u r o i r u s ) … .在ICTV 病毒分类 与命名 第五和 第六次报告中, 黄 化丝状病 毒属 成员及可能成员都有较大变 动, 在第五次报告 中本属 收录成员 l 0个、可能成 员12个, 但在第 六次报告 中本属成员仅剩 6个,可能成 员则增至

1 9个.第五次报告 中属本属成员的葡萄病毒 A( G r a p e v i n ev ir u s A, GvA ) 在第六次报告 中棱划入鬓发病毒属 ;

c T v和羊茅坏死病毒( F e ~ s t u ― c a n e c r o s i s v L ~ '

u s , F N v) 在第五次报告中为本属成员, 但在第六次报告 中被列为可能成 员;

在第 五次报告中属本属成员的三 叶草黄化病 毒( C l o v e r y e U o w s v i r u s , c Yv) , 在 第六次 报告中却被 排除在本属之外【 l , l .此外, 在第

五、 六次报告中, 黄化丝状病 毒属均未分亚组 l I . .表 1列出 I C T V 病毒分类与命 名 第六次报告收录为黄化丝状病毒属成员和可能成员的部分性质 . 寰1黄化丝扶病毒 的一些性质 Ta M e

1 S3 n p mp ni e s de l l n i t i v e a n d p o ~ h l e me mb e r s o f C

4 口rH黄化丝状 病毒属成 晁Definitiveme mb e r s o f 岫仉rdefm~ a Mu r p h y州(1995)¨莆化丝状病毒届可能成员P~s l b i e~ b e r s c l o s i c r t r ~r a s d e f l n ~ d b y Mm~ h y a / (

1 9

9 5 ) AP : 蚜虫 Ap h i d MB: 粉蜻 M~l y l m g MF: 粉虱 Wh i t d l y VU: 介体 不详 V~t o r岫k n a

2 黄化丝状病毒属 的基因组结构和功能 最近, 甜菜黄化病毒( B YV) 、 莴苣侵染性 黄化病毒 ( uYv) 和柑桔衰退病 毒( C TV) 的基 因 组全序列 已被测 定 .比较分 析这三 种病毒 的基 因组, 发现它 们 有非 常相似 的结构 ( 图 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 3辫 绦平 东等 : 黄化丝状病 毒屑 ( C / a ~ t e r o t J / r u a ) 病 毒及其分 子生物学研 究进 展1).它 们 包括 一个编码术瓜蛋白酶 类蛋白酶 ( P a p a i n―l i k e p r ot e i n a s e , P RO) 甲基 转移酶(Me t h y l t r a n s f e r a s e , MTB) 一解旋酶( H e l i c a s e , HE L) 一依赖于 R NA的RNA聚合酶( R N A―d e . p e n d e n t R NA p o l y me r a s e , R d Rp ) ( P RO―MTR―H EL―R d Rp ) 和一个编码热体克蛋白7

0 ( He a t s h o c k p r o t e i n , HS P

7 0 ) 一HS P

9 0 一外 壳蛋 白相 关蛋白(Coatprot e i n r e l a t e d p r ot e i n , C P r ) 一外 壳 蛋白( c P) ( Hs P

7 0 一HS P g 0一C P r ―C P) 的结构l

2 】 .在 产生 HE L―Rd Rp融合 多蛋白( F u ― s i o np o i y p r ot e i n) 时,OR Fl a 和1b之 间是 通过 +1移码表达(Frame . ~ h i f t ) 的 .,J.此 外.首先在BYv基 因组中发现的编码 H S P T 0的特异结构【 圳,最近发现在 C T V[ I 、 L I Yv_

2 j 、 黄瓜退绿 斑病 毒(Cucumberchloroticspotvirus,CC S V) 、 甜 菜黄 矮病 毒(Beetyellowsstuntvirus,TBYS V) 和香石竹坏 死斑病 毒(Carnationnecrot i c f l e c k v i r u s , C NF N) 、 葡 萄卷 叶病 毒3(Gr a p e v i ne l e Mr oU ―a mo c i a t e d v i r u s

3 , GL R a V一3 ) ( L i n g , 私人通讯) 等病 毒中均存在.图l表示BYv、 C TV和UYv基 因组 的结 构.,BYV CrV l ~ x l Rp P

6 p

6 4 珊Rd RP P

6 P

6 l p l $0

2 0 U YV RN ^1 3l - t i n'

7 0 p'

2 7CP p1

3 RB P p

5 p

5 9 p 鼬HS PT

0 p

9 图IBya~,CTV和LIYV基 固组 图解'

- '

・ . F l S c h e ma t i c r e I I ⅡI , f f t h e g e n o me so fB Y V CTV a n d LI YV 【 '

2 .

1 甜 菜黄 化病 毒(BYV) B YV 基 因组 全长15480个 核苷 酸(rlt),具5帽式结 构(C~ppedstructure),但无3pol y ( A) 尾.序列 分析表明BYv基 因组 包含9个 开放读框(ORF) ( 图1)【.OR F l a约占 整个基因组 长度的一半, 起始于

1 0

7 n t , 终止于

8 0

0 0 n t 位置 , 编码一个含

2 6

3 0个氨基酸残基 、 分子量 为295kD的蛋 白质( p

2 9

5 ) , p a

9 5具 甲基转移酶( MT R) 、 解旋酶( HE L ) 及术瓜蛋 白酶类蛋白酶 ( P a p a i n―l i k e p r o t e i n a s e , P R O) 的活性.P R O类似 于马铃薯 Y病毒科 ( P o t y v i r i d a e ) 的辅助成 份蛋 白酶 ( He l p er c o mp o n e n t ―p r o t e i n a s e , HC―P R O) ;

HC―P R O与Potyolrldae的蚜 虫 传染 及 病毒复 制有关 ;

P R O可 能也 有相似 的功能l

9 】 .O R F l b起始于OR F l a中, 重叠序列 至少

1 1

3 n t , OR F l b编码一个 含420个氨基 酸残基 、 分子量 为48kD的蛋 白质 ( p

4 8 ) , p

4 8具依赖 R N A 维普资讯 http://www.cqvip.com I

9 6 中国病毒学第l2卷 的RNA聚合酵活性 【

9 】 .在ORF1a,lb之间, 通过 +1 移码表达产生 一个含

3 0

9 4个氨 基酸残 基、 分子量 为348k D的融合多蛋 白I .OR F 2编码一个高度藏水的

6 .

4 k D蛋 白质( p

6 ) , p 6具 膜蛋 白作用.o踊 起始密码重叠 O R F 2终止密码一个核苷酸, 编码一个

6 5 k D 的热体克 蛋~( H S P T

0 ) [ .H S I ~0普 遍存 在于 从低等 细菌 到高 等动物 的细胞 中, 可 能具 移 动蛋 白作 用I .O R F

4 与ORF3重叠序列选

9 2 n t , 编码一个

6 4k D的蛋 白质( H S P g

0 ) [ ~ I .O R F

5 编码 一个24kD蛋 白质( p

2 4 ) , p

2 4 与病 毒侵 染时在细胞 问的移动有关 .O R F 6编码一个

2 2 k D 的 外壳蛋白 J .OR F 7和OR F 8分别编码

2 0k D和21kD两个蛋 白质( p

2 0 . p

2 I ) . 但这两个蛋白 质的功能还不清楚【

9 】 .B Y V R NA包含一个

1 8 1n t 的3末端非编码序列. 有86Bt折叠形成 茎 一环结构( ∞ 一l o o p ) Ⅲ J .

2 .

2 柑桔衰退病毒( L 1v) L 1v 基 因组 全长19296nt,与BYV相似, 其基因组包 括5帽式结 构.无3y(A) 尾【 】 .序列分析表 明L1v 基 因组 包含 I 2个OR F( 图1)【.OR F

1 a始于

1 0

8 n t , 终止于9480n t , 编码 一个含

3 1

2 4个氨基酸残基、 分子量为

3 4 8E D的蛋 白质( p

3 4

8 ) .p

3 4 8具 甲基转 移酵( MT R) , 解旋酵 ( 瑚￡ L) 及木 瓜蛋 白酵类蛋 白酵 ( P R o) 的活性 ;

O 恻 b起始于

9 3

5 5 B t , 终 止于

1 0

8 5 5n t , 重叠 O R F I a为123B t ;

O R . F I b 编码一个含

5 0 0个氨基酸残 基、 分子量为

5 '

1 k D 的蛋 白质( p

5 7 ) . p

5 7具依赣 R N A的RNA聚合酵活性. 在ORFla与1b之间, 与BYV、 L r Y v 相似 . 通过 +1移码表达 产 生一个 含3582个氨基 酸残基 、 分 子量 为401kD的融 合多蛋 白;

OR F 2编码一个

3 3k D蛋 白质 ( p

3 3 ) ;

OR F 3编码一个含

5 1个氨基酸残基 、 分子量为 6k D的疏 水蛋白( p

6 )

0 ;

OR F 4编码 一个 含594个 氨基酸 残基、 分子 量为65kD的蛋 白质 ( p

6 5 ) , 即HS P

7 0;

OR F 5编码一个

5 3 5个氨基酸残基 、 分子量为

6 1 k D的蛋 白质 ( p

6 1 ) . 即I ISPg0;

OR F

6 编码一个含

2 4 O个氨基酸残基、 分子量为

2 7 k D的蛋 白质 ;

O RF

7 编码一个分子量为

2 7 k D的 蛋白质. 即外壳蛋 白( c P ) ;

OR F 8编 码一个 含167个 氨基酸残基 、 分子量 为I8kD的蛋 白质 ( p

1 8 ) ;

OR F 9编码一个 含139个氨基酸残基 、 分子量 为13kD的蛋 白质( p

1 3 ) ;

O RF

1 0编码一 个含

1 8 2个氨基酸残基、 分子量为

2 0 k D的蛋白质 ( p

2 O ) ;

OR F l l编码一个含

2 0 9个氨基酸残 基、 分子量为

2 3 k D的蛋 白质( p

2 3 ) .在3末端还有一长为

2 7

7 B t 的非编码序列【 】 . L 1v 、 B YV 和Llw的序列 比较 研究发现 , L 1v 有 4个 基 因为 B Y V 和Uw所投有,即编码 p

3 3 、 p

1 8 、 p

1 3和p23的 4个 基因. 这 4个 基 因的 功能 尚不清 楚.Ka r a

9 等(1995)将L1v基因组分为两个基因区域( G e n e b l o c k ) . 第一区域包括编码 MT R 、 H E L和RdRp的基 因;

第二 区域 包括

5 个ORF,即编码 p

3 3 、 p

6 、 H S P T

0 、 p

6 1 、 p

2 7的基 因, 第二区域在 黄化丝状病毒属 各成员中高 度保守 J .

2 .

3 莴苣侵染性黄化病毒 ( L

1 w ) L l w 为双分体基 因组. R NA I全长8118t i t , 包括 3个OR F ;

R NA2全长7193t i t , 包括

6 个ORF( 图1).与 B Y V、 L 1v 相似 . I . r Y V 的基 因组包含

5 帽式结构. 无3poly(A) J ~[

2 1 . L I Y V R NAI包含 3个OR F , 即OR F l a 、 OR Fl b 、 O R F

2 .ORF l a 起 始于

9 8 n t , 编码 一个含

1 8

7 3个氨基酸残基、 分子量为

2 1

7 k D的蛋 白质 ( p

2 1

7 ) . p

2 1 7具木 瓜蛋 白酵类蛋 白酵( P RO) 、 甲基转移酵 ( MTR) 、 解旋酶 ( 瑚￡ L ) 的活性 ;

OR F I b起始于

5 8

0 8 n t , 编码一个 含515个氨基酸 残基 、 分子量为

5 5 .

5 k D的蛋 白质( p

5 5 ) . p

5 5 具依赖于 R NA的RNA聚合酵 ( R d R p ) 活性, 在ORFIa和lb之间, L

1 w 与BYV、 L

1 v 相似 , 具+1 移码表达 ;

O R F 2起始于

7 0

7 5 n t , 编码一 t f 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 引啊 徐平东等 : 黄化丝 状病毒 属( c 甜n 桃r 盥) 病毒 及其分子 生物学研 究进展

1 9

7 个32kD的蛋白质( p

3 2 ) .RN A1的3末端还包含一个

2 1

9 n t 长的非编码序列【

2 J . u w I L NA2包含6个 OR F, 即ORF1至

6 .OR FI 起始于327nt.编码一个含39个氨 基 酸残基 、 分子量为

4 .

6 5 k D的蛋 白质( p

5 ) , p 5类似于 B w 、 c Tv和BYSV的疏 水蛋白;

ORF

2 起始于

6 9

3 n t . 编码一个含

5 5 4个氨基酸残基 、 分子量 为62.3kD的蛋 白质( p

6 2 ) , 即HS P

7 0 , HS P

7 0具AT P酶活性 , 可能与蛋 白质问相互作用有关 ;

O R F 3起始于

2 4

4 9 n t , 编码一个含

5 1

4 个氨基酸残基 、 分子量为

5 9 k D的蛋白质 ( p

5 9 ) ;

OR F 4重叠OR F 3为19nt,编码一个含

8 0个 氨基酸残基 、 分子量为 9k D的蛋白质( p

9 ) ;

O RF 5起始于

4 2

2 1n t , 编码一个含

2 4 9个氨基酸残 基、分子量 为27.8kD的 蛋 白质 , 即 外壳 蛋白.L I Yv 的CP基 因与 B w . C TV 高度 同源 ;

OR F 6重叠OR F5为7n t , 起始 于4964n t . 编码一个 含254个氨 基酸残基 、 分子量为52.3kD的 蛋白质( p

5 2 ) ;

O R F 7起始于

6 3

1 9 n t , 编码一个含

2 2 7个氨基酸残基 、 分子量为

2 6k D的蛋 白质 ( p

2 6 ) . 目前, p

3 2 、 p

9 、 p

5 2 、 p

2 6等 4种蛋白质的功能 尚不清楚.R NA2的3末端包含一个

1 8

7 n t 长 的非 编码 序列 J .

2 .

4 黄化 丝状病毒属病 毒HSP70比较 黄化丝状病 毒属病毒具编码 HS P

7 0相................