腺病毒的构成

腺病毒的构成,第1张

病毒呈无囊膜的球形结构,其病毒粒子在感染的细胞核内常呈晶格状排列,每个病毒颗粒包含一个36 kb的线性双链DNA,两端各有一个100~600 bp的反向末端重复序列(inverted terminal re-pea,t ITR), ITR的内侧为病毒包装信号,是病毒包装所需要的顺式作用元件。基因组包含早期表达的与腺病毒复制相关的E1~E4基因和晚期表达的与腺病毒颗粒组装相关的L1~L5基因。线状双股DNA与核心蛋白形成直径为60~65 nm的髓芯,被包裹于衣壳内。衣壳呈二十面体对称,由252个直径8~10 nm的壳粒组成,壳粒排列在三角形的面上,每边6个,其中240个为六邻体(非顶点壳粒) ,另12个为五邻体基底(顶点壳粒)。每个六邻体是六邻体蛋白的同源三聚体,三聚体的六邻体分子有一个三角形的塔尖和五面体的基底,塔区由4个环构成即loop1、loop2、loop3、loop4,基底包含两个区域P1、P2区[3]。六邻体上的表位(epitope)是诊断不同血清型的标准,它包括哺乳动物腺病毒属的抗原成分,是病毒体对免疫选择压力最敏感的部位。每个五邻体基底上结合着1根(哺乳动物腺病毒)或2根(禽腺病毒)长9~77. 5 nm的纤维突起,这些纤维以五邻体蛋白为基底由衣壳面伸出,纤维顶端形成头节区,纤突有血清特异性,且含有负责体外血细胞凝集的种属特异性抗原决定位点。

腺病毒含13%DNA和87%的蛋白质,病毒体分子量约为175×106。病毒基因组为线状双链DNA,大约含35kb~36kb,腺病毒12、18和31型的DNA组成中,G+C mol%最低(48%~49%),属于对动物具有高致癌性基因型。腺病毒1、2、4、5、8等型的G+C mol%较高(61%),致癌性反而低或无。这是一种用于人腺病毒分离株的分组的标准,根据其基因同源性将人腺病毒分为A~F等6组。

腺病毒的基因组以线性的双链DNA形式存在,由蛋白VII和一种称为mu的小蛋白紧密地环绕在其周围,起到类组蛋白样的作用。另一种蛋白V将这种DNA-蛋白复合物连接起来,并通过蛋白VI与病毒衣壳连接在一起。在两条链的5′端各以共价键结合着一个被称为DNA末端蛋白(pTP)复合物(DNA-TPC)的特化的结构,与腺病毒复制密切相关。腺病毒基因组的两端各有一段100bp的反向末端重复序列(ITR),是复制的起始位点。在左端ITR的3′侧有一段长约300bp的包装信号(ψ)介导腺病毒基因组包装入病毒衣壳。对腺病毒而言,只有包括两端的ITR和包装信号(ψ)的约0.5kb的序列是顺式作用元件,也就是说必须由腺病毒载体自身携带,而其他的30余种蛋白都可以通过辅助病毒(或细胞)反式补足。

病毒蛋白约11种(TP和PⅠ~PⅩ),其中有4种蛋白(病毒多肽PⅤ、PⅦ,末端蛋白TP、酶蛋白PⅩ)与病毒基因构成病毒核心,多肽PⅦ是主要的核心蛋白,如同组蛋白一样包裹病毒基因DNA。构成病毒衣壳的蛋白质约7种。多肽PⅡ是病毒衣壳中最丰富和最主要成分,六邻体是由3个PⅡ分子紧密相连组成。多肽PⅥ、PⅧ在六邻体与病毒核心之间形成连接桥,并与多肽PⅨ一起稳定着六邻体分子的晶格排列。5个分子多肽PⅢ相连构成五邻体的基座蛋白,PⅢa为五邻体的周围蛋白,也参与衣壳的组成,五邻体通过PⅤ与病毒核心相连。多肽PⅣ主要构成病毒三聚体纤突,纤突与病毒血凝活性相关,因血凝素(纤突)具有型特异性,常用血凝抑制试验(HI)对临床分离株进行分型。

腺病毒(adenovirus)是一种没有包膜的直径为70~90 nm的颗粒,由252个壳粒呈20面体 排列构成。每个壳粒的直径为7~9 nm。衣壳里是线状双链DNA分子,约含4.7kb,两端各有长约100 bp的反向重复序列。由于每条DNA链的5'端同相对分子质量为55X103Da的蛋白质分子共价结合,可以出现双链DNA的环状结构。

腺病毒是无包膜的线性双链DNA病毒,在自然界分布广泛,至少存在100种以上的血清型。其基因组长约36kb,两端各有一个反向末端重复区(ITR),ITR内侧为病毒包装信号。基因组上分布着4个早期转录元(E1、E2、E3、E4)承担调节功能,以及一个晚期转录元负责结构蛋白的编码。早期基因E2产物是晚期基因表达的反式因子和复制必须因子,早期基因E1A、E1B产物还为E2等早期基因表达所必须。因此,E1区的缺失可造成病毒在复制阶段的流产。E3为复制非必须区,其缺失则可以大大地扩大插入容量。腺病毒载体大多以5型(Ad5)、2型(Ad2)为基础,新增了55型(Ad55),很多研究机构在研究当中,55型将比5型流行以及应用更具广泛性。


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