呼肠孤病毒的结构研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物工程呼肠孤病毒的结构研究摘要：哺乳动物的呼肠孤病毒作为一个研究病毒性发病机制并且容易加工处理的模型系统，呼肠孤病毒几乎可以感染所有的哺乳动物，但是只能在比较年幼的个体中发病。三株呼肠孤病毒的原型株在被感染的新生小鼠中的发病机理各不相同。呼肠孤病毒被不完全封闭的二十面体结构颗粒包围，这些颗粒包括了由两个蛋白质外壳包裹着的十段双螺旋RNA核心片段。呼肠孤病毒的外层衣壳和一个受体接收器的高分辨率结构都已经探明,这些结构在病毒吸附、注入和发病机制中为这些分子的功能提供了深入的了解。呼肠孤病毒与靶细胞的黏着是以σ1蛋白为介导，这种蛋白表是表达在病毒外

2、层衣壳的纤维状三聚体。交叉黏着的A分子是呼肠孤病毒的血清自由型受体，唾液酸是这三种菌株的共同受体。与细胞表面的受体结合后，呼肠孤病毒通过受体介导的内吞作用进入细胞。病毒的内在化随着外层衣壳在内吞作用中的逐步拆卸而不断进行。病毒的脱壳，需要酸性的PH和内吞作用的酶使得外层衣壳的σ3蛋白脱去，导致以µ1为中介的膜通透性的升高和黏着物σ1蛋白构象的改变。没有外壳包裹着的病毒遗传物质进入了细胞质，即细胞复制进行的场所。尽管呼肠孤病毒的黏着和进入宿主细胞机制的研究上有了重大的进步,但是许多问题依然存在。现在研究的目的在于了解各种血清独立型呼肠孤病毒在向性运动、转化途径、

3、酸性PH和蛋白酶在进入的宿主细胞中独自与共同发挥的作用和µ1在膜渗透作用的差异。关键词：呼肠孤病毒；靶细胞；基因组1、介绍哺乳动物的肝脑脊髓炎病毒（这里称为呼肠孤病毒）作为研究病毒的发病机制是一种比较理想的模型。呼肠孤病毒是没有全部被包围的二十面体状病毒。该病毒含有十条双链RNA片段的病毒基因组。有三种呼肠孤病毒血清型，可以根据呼肠孤病毒抗血清能力和在凝聚红血球中病毒感染的能力而区别。这三个血清型是每个感染的个体中分离出的原型株：1型（T1L），2型（T2J），3型（T3D）。呼肠孤病毒地理分布广泛，而且几乎在所有的哺乳动物体内都存在，包括人类都作为这种病毒的

4、感染宿主[1]。然而，呼肠孤病毒病能够引起疾病，但是只发生在幼小的个体中[2，3]。新生小鼠对于呼肠孤病毒的感染很敏感，并已成为研究呼肠孤病毒病理成因[4]的首选模型。使用口服或肌肉注射的方法对新生小鼠接种，对1型和3型呼肠孤病毒株入侵中枢神经系统的不同路线和病理结果的观察，3型呼肠孤病毒进入哺乳动物的细胞方式不同，产生的病理学结果也不同。1型呼肠孤病毒扩散到造血性中枢神经系统并且可感染室管膜细胞[5，6]，产生脑膜炎[7]。相比之下，3型呼肠孤病毒传播途径和感染的神经细胞对中枢神经系统造成致命的脑炎。研究使用T1LxT3D重配病毒表明，病毒传播的途径和其神经

5、组织嗜性[8，9]与病毒S1基因有关，这种基因可以编码附着蛋白σ1[10]。T1LxT3D重配病毒也被用来证明病毒结合的室管膜基元细胞是随着各种病毒血清型的S1基因表达产物的差异而不同。这些研究表明，σ1蛋白决定了中枢神经系统类型的细胞。呼肠孤病毒感染目标这一特征，大概是其与中枢神经细胞特异性表达的受体结合的能力有关。呼肠孤病毒受体的介导除赋予病毒的附着外，也诱导加强病毒发病能力。培养的细胞和体内的细胞中呼肠孤病毒诱导这些细胞凋亡。应变T3D比T1L在更大程度上比株小鼠的L929细胞、狗肾细胞和人类HeLa细胞更能诱导细胞凋亡。这些菌株诱导细胞凋亡能力的不同，

6、主要是是由S1基因的克隆决定，表明了受体与细胞凋亡信号的作用。然而,病毒拆卸的步骤,发生在细胞黏着之后，同样需要呼肠孤病毒介导的细胞凋亡。为了附着宿主细胞，呼肠孤病毒颗粒必须穿透细胞膜和激活病毒的转录机制。这种受体介导的内吞作用机制，宿主细胞存在于蛋白酶内吞途径中，这种途径是一种逐步拆卸需要脱去外层衣壳的过程。内吞作用中该σ3蛋白被蛋白酶水解，μ1蛋白发生构象的变化，有利于提高膜的最大渗透率，使得病毒颗粒的进入。在这里，下面是呼肠孤病毒附着和进入细胞的审查机制。研究呼肠孤病毒复制的技术已经有所提高。可利用病毒外层衣壳蛋白的高分辨率结构和至少一个病毒受体来完成这

7、项工作，加上呼肠孤病毒附着和进入过程的遗传分析，使得病毒的蛋白质结构与功能以及病毒病之间的关系增进了解。2呼肠孤病毒的结构与功能附着蛋白σ12．1σ1三聚体的结构呼肠孤病毒粒子直径约850Å。十个片段的双链RNA呼肠病毒基因组的组成范围内由两个同心蛋白质外壳，外层衣壳和内部的核心组成，外层衣壳和核心是由8个结构蛋白组成。μ1和σ3蛋白组成了紧密相关的大容量外层衣壳。此外，还有12个五面体组成的二十面体，其中每个顶点由λ2蛋白形成。该σ1蛋白是一种纤维状、约480Å的具有鲜明的头部和尾部形态[11，12]（图1）长度三聚体分子。不连续的区域分子结合细胞表面的受体

8、。序列中N-端结合碳水化合物σ1尾巴，