博尔纳病病毒在宿主细胞内的生活周期综述,病毒学论文

博尔纳病病毒在宿主细胞内的生活周期综述,病毒学论文1894年在德国博尔纳镇的马群中爆发了一种以精神异常感觉和状态为突出表现的致死性马脑炎，后证实该病是由一种有包膜的非节段性单股负链RNA病毒引起，即博尔纳病病毒〔BDV〕，该病毒引起的疾病称为Borna病〔BD〕[1].BDV编码六种病毒蛋白，包括核蛋白〔p38/p40N〕、非糖基化的特殊蛋白〔p10X〕、磷蛋白〔p24/p16P〕、基质蛋白〔gp18M〕、糖蛋白〔gp94G〕和RNA依赖的RNA聚合酶〔p190L〕[2].BDV同其他病毒一样经历从病毒进入宿主细胞开场、到基因表示出最后释放子代病毒的生活周期，本文将对BDV在宿主细胞内的生活周期进行综述。1BDV进入宿主细胞BDV是以糖蛋白G辨别的受体介导的胞吞作用进入细胞内[3].G是由BDV第四个开放阅读框架〔ORFⅣ〕编码，先构成分子量为56KDa的前体〔GPC〕，经N-端糖基化修饰构成分子量约为84~94KDa的GP84.GP84被宿主细胞内的蛋白水解酶水解构成GP-1和GP-2,同GP84的N端和C端相对应，水解部位位于第245~249位氨基酸，此段氨基酸中由五个精氨酸残基构成的构造域是弗林蛋白酶〔furin〕辨别的最小酶切位点。GP84主要聚集在内质网内和细胞核周围，GP-2主要存在于病毒的包膜外表，GP-1在宿主细胞中还未被检测出[4].GP84和GP-2是BDV受体介导胞吞作用的主要病毒糖蛋白，但当缺乏GP-2时，GP-1也能够介导并促进BDV病毒进入细胞[4].实验发现兔的抗BDVGP84的血清能够中和有传染性的BDV病毒颗粒，这表示清楚GP84是宿主细胞细胞膜外表受体辨别的病毒蛋白。GP84的N-端第1~第244个氨基酸构成的构造域是宿主细胞膜外表受体辨别和互相作用的区域，C.Roberto[5]以为BDV是通过网格蛋白介导的胞吞作用〔CME〕进入到宿主细胞内。详细是哪一种宿主细胞细胞膜受体同GP84互相作用介导BDV进入细胞内仍不清楚。2BDV遗传物质的释放BDV遗传物质释放的本质就是病毒包膜同宿主细胞膜融合释放遗传物质。GP-2是启动和介导BDV囊膜同内体膜融合的病毒蛋白，除此之外GP-2能够启动BDV宿主细胞之间的融合导致多核巨细胞的产生。GP-2属于Ⅲ类融合蛋白[6].宿主细胞内的微管介入BDV包膜同内体融合经过，可能介入由蛋白L、N、P与X共同组成核糖核蛋白〔RNP〕的运输和定位，RNP是BDV大分子的核质转运的主要形式。BDV包膜同宿主细胞之间的融合是一个PH依靠的融合经过，C.Roberto[5]的研究表示清楚当内体内的pH在6.0~6.2之间时，GP-2的构象发生改变并启动和介导BDV病毒包膜同内体或细胞膜的融合。3BDV的生物合成BDV转录和复制均在宿主细胞核内[7].M.Yusuke[8]以为宿主细胞染色体是BDV产生子代病毒核衣壳构成的场所，在整个生活周期中BDV核衣壳借助宿主细胞的组蛋白同宿主细胞的染色体结合，因而认为BDV的生活周期是依靠于宿主细胞的染色体周期，这可能也是构成持续感染的原因之一。3.1BDV的转录BDVRNA约有8900个碱基，仅只要5端的55个核苷酸没有被转录，转录效率可达99.4%[9].BDV转录产物中，只要编码N的mRNA是单顺反子，编码其他病毒蛋白的mRNA均是多顺反子。BDV有三个转录起始位点，即S1、S2、S3,分别指导N、P/X、M/G/L的转录起始，它们均含有富含至少三个尿嘧啶的区域，这可能是BDVRNA依靠的RNA聚合酶启动转录的辨别位点[7].BDV转录的终止信号包括T1、T2、T3、T4、T6[9].BDV转录起止信号间存在基因重叠，S1和T1有18个重叠碱基，S3和T2间有2个重叠碱基。宿主细胞中BDV核蛋白、磷蛋白的含量都很丰富，讲明S1和T1的基因重叠并没有或是由于重叠碱基的长度并缺乏以影响N或P的表示出，这些基因重叠也没有影响聚合酶对起始位点的辨别，详细的辨别机制不清楚。BDV转录经过中一个重要特点是转录通读〔BDV可读过前一个转录终止信号而终止与下一个终止信号而构成大量的BDV多顺反子。始于S1并通过终止信号T1的通读表示出生成了具有5端帽构造和3端多聚核苷酸尾构造的N和P,而始于3末端未对T1通读生成的N和P,没有5端帽和3端多聚核苷酸尾构造，被以为是转录失败或是转录中间体[10].BDV只要通读终止信号T3才能转录L,而对于终止信号t6的通读可能是调节内含子Ⅲ剪接的始动因素[11].BDV转录的另一个显着特征是转录后的修饰，包括mRNA剪接、5端帽构造构成和3端多聚腺苷酸参加[12].BDVmRNA的剪接主要发生在第三个转录单位，其前体mRNA含有三个剪接受体和两个剪接供体，分别是SA1-SA3、SD1-SD2.当下已经证明至少能够通过剪接构成三个内含子即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别是第1932~2025、2410~3703、2420~4559位的碱基，对前体mRNA的剪接能够构成M、G和L,表示出内含子Ⅰ合成M,表示出内含子Ⅱ不表示出内含子I合成G,内含子I指导13个氨基酸并含有起始密码子AUG,尽管合成G蛋白不表示出内含子Ⅰ,但内含子Ⅰ能够通过核糖体质量启〔ribosomalreinitiation〕促进G的表示出，既不表示出内含子Ⅰ也不表示出内含子Ⅱ则合成L,内含子Ⅰ可能也能促进L的表示出，内含子Ⅱ能够促进L剪接后的两个片段的融合[9].3.2BDV的复制BDV复制最显着的特点是在宿主细胞内呈持续低浓度复制，这也是BDV容易构成持续性感染的原因之一。由于单股负链RNA病毒复制和转录都必须以负链RNA为模板首先合成正链RNA,再以正链RNA为模板进行复制或转录，病毒是转录还是复制是通过什么样的调节机制达平衡这对病毒在宿主细胞的整个感染经过显然是一个很重要的问题。尽管没有直接的证据证明BDV的蛋白在其转录和复制经过中起着调节作用，但通过对N和P在宿主细胞中含量的研究提示它们在转录和复制中起调节作用的可能性是存在的[11].P.M.Kinnunen等[13]在研究被BDV感染的新生小鼠时证实了在小鼠体内存在BDV的DNA,提示BDV基因同宿主基因发生基因整合和逆转录的可能性。3.3BDV的翻译在BDV的mRNA上存在有多个翻译起始密码子，1997年J.M.Pyper[14]发现编码N40/N38的mRNA上有两个翻译起始密码子。K.Takeshi[15]等发现编码P/P/X的mRNA至少有三个翻译起始密码子，华而不实第二个翻译起始密码子是P/P的翻译起始密码子，第一个翻译起始密码子能够降低P和X的比率。AnetteS发现编码M/G/L的mRNA的起始段有六个翻译起始密码子，华而不实第一个翻译起始密码子指导M,第四、五翻译起始密码子可能共同指导G,第六个翻译起始密码子指导L[16].寄生于细胞核内的病毒常通过漏洞扫描机制把同一mRNA翻译成多种病毒蛋白，如狂犬病病毒、仙台病毒。K.Takeshi[15]等以为BDV也是通过漏洞扫描机制实现将同一mRNA翻译成多种蛋白的。4BDV的组装和释放尽管BDVRNA和蛋白产生量较多，但成熟的病毒量却很低。当下以为成熟的BDV的组装同宿主细胞高尔基体