第二章 病毒的复制

第二章病毒的复制

复制（replication)病毒在活细胞内，以其基因为模板，在酶的作用下，分别合成病毒基因及蛋白质，再组装成完整的病毒颗粒。复制周期（replicationcycle）

从病毒进入宿主细胞开始，经过基因组复制和病毒蛋白合成，至释放出子代病毒的全过程。病毒的复制周期主要包括吸附和穿入、脱壳、生物合成、组装和释放四个连续步骤。复制周期病毒的一步生长曲线（one-stepgrowthcurve）

感染比（multiplicityofinfection,MOI）是指在一个系统中感染病毒的细胞数与细胞总数之比

一、吸附和穿入（一）吸附(adsorption)分两个阶段：静电吸附：病毒体与细胞接触，进行静电结合。非特异性、可逆。真正的吸附：病毒体表面位点（蛋白质结构）与宿主细胞膜上相应的受体结合。是决定病毒感染的真正开始。病毒受体（virusreceptor）是宿主细胞表面的特殊结构，多为糖蛋白辅受体（coreceptor）有些病毒颗粒吸附除需受体外还需其他结构细胞嗜性（celltropism）病毒与受体的特异结合反映了病毒感染的细胞嗜性血凝作用（haemagglutination,HA），其本质也是病毒与细胞受体的结合血凝抑制作用（haemagglutination-inhibition,HI）病毒的特异抗体可抑制其血凝作用血吸附（haemadsorption）是一种特殊形式的血凝作用，是将红细胞吸附于病毒感染的宿主细胞表面，也可用于病毒的检测流感病毒的HA及NA纤突结构模式图HA结合部位NA活性部位病毒囊膜AdsorptionofaNakedVirustoaSusceptibleHostCell——Attachmentsitesontheviralcapsidbindtocorrespondinghostcellreceptors.

AdsorptionofanEnvelopedVirustoaSusceptibleHostCell

Attachmentsitesontheviralenvelopebindtocorrespondinghostcellreceptors.

（二）穿入(penetration)

病毒体吸附在宿主细胞膜上后，可通过数种穿入方式进入细胞：1.无囊膜的病毒

一般经过细胞膜吞入，称为病毒胞饮,如腺病毒、小RNA病毒等PenetrationofaNakedVirusbyEndocytosis

PenetrationofaNakedVirusbyEndocytosis,step-3.

heentirevirusisplacedinanendocyticvesicle.

2.有囊膜的病毒囊膜与宿主细胞膜融合，病毒的核衣壳直接进入细胞浆内吞饮（pinocytosis）或称病毒胞饮（viropexis）

细胞膜吞入内吞小体（endosome）

PenetrationofanEnvelopedVirusbyFusionofItsEnvelopewiththeHostCellMembrane,PenetrationofanEnvelopedVirusbyEndocytosis

Thehostcellmembraneinvaginatesforminganendocyticvesicle

PenetrationofanEnvelopedVirusbyEndocytosis,step-3.

Theentirevirusisplacedinanendocyticvesicle

二、脱壳(uncoating)

不同病毒脱壳方式不一，多数在宿主细胞溶酶体酶作用下脱壳，释放出基因组核酸。UncoatingofanEnvelopedVirusEnteringbyEndocytosis,

Theviralenvelopefuseswiththeendocyticvesiclemembraneandthenucleocapsidisreleased.

UncoatingofanEnvelopedVirusEnteringbyEndocytosis,step-3.

Thecapsidisdegradedreleasingtheviralnucleicacid.

图22-5流感病毒的吸附、穿入与脱壳（据Greber）核膜血凝素神经氨酰酶（HN）M1vRNPs胞浆膜凹窝内吞小体核孔复合物基质蛋白2（M2）基质蛋白1（M1）病毒RNA-核衣壳蛋白（vRNA-NP）三、生物合成(biosynthesis)病毒基因组一旦从衣壳中释放后，就利用宿主细胞提供的低分子物质合成大量的病毒核酸和结构蛋白。早期，病毒复制合成所必需的复制酶和一些抑制蛋白生物合成阶段，病毒处于隐蔽期（eclipseperiod）根据病毒基因组如何转录成mRNA、如何指令合成蛋白质，病毒的生物合成过程可基本归为6大类：双股DNA病毒、单股DNA病毒、单正股RNA病毒、单负股RNA病毒、逆转录病毒和双股RNA病毒。

四、组装与释放病毒核酸与衣壳装配在一起，形成病毒子。绝大多数DNA病毒均在细胞核内组装，RNA病毒和痘病毒在细胞浆内组装。（一）组装（二）释放绝大多数无囊膜病毒释放，一次同步，破坏宿主细胞膜，细胞迅速死亡。绝大多数有囊膜病毒以出芽方式释出时包上细胞核膜或细胞膜而成为成熟病毒。逐个释出，非一次同步，细胞死亡缓慢。VirusObtainingItsEnvelopefromHostCellMembranebyBudding

复制周期(+)RNAcanbetranslatedintoviralprotein.(+)and(-)strandsarecomplementary.

★TranscriptionofViralNucleicAcidintoViralmRNA亲代病毒子吸附穿入脱壳病毒DNA早期mRNA早期蛋白（酶等）子代病毒DNA晚期mRNA病毒结构蛋白子代病毒子双股DNA病毒的增殖周期图22-8DNA病毒生物合成途径示意DNA病毒的复制过程单链正股RNA病毒复制（-）ssRNA亲代病毒（+）ssRNA早期蛋白（+）ssRNAdsRNA复制中间型（-）ssRNA（+）ssRNA大量子代（+）ssRNA晚期蛋白装配子代病毒单股负股RNA病毒病毒自身携带依赖RNA的RNA多聚酶。亲代（-ssRNA）（+）mRNA蛋白质（+）ssRNA，（复制中间型）子代（-）sRNA子代病毒多聚酶逆