分子病毒学-第l2六章-病毒装配成熟释放

《MolecularVirology》华中师范大学生科院分子病毒学目录第一章概论第二章病毒的形态结构第三章病毒吸附宿主及内化过程第四章病毒的基因组复制第五章病毒基因的表达第六章病毒装配和释放第七章病毒感染与机体抗病毒免疫第八章病毒感染的病理与治疗Basicprocessofviralassembleandrelease2-capsidformation3-genomepackagedintocapsid4-acqureenvelope1-structuralunitformation6-maturation5-release病毒的组装Assembly装配：在宿主内，合成一个完整的病毒粒子需要的各个组分按照一定一定方式进行组装形成一个新的病毒粒子的过程；2.装配过程中，结构蛋白首先形成一个结构单元（structuralunit）；然后多个结构单元再组装成不成熟的前衣壳，经过一定修饰，形成成熟的衣壳。3.装配位置因病毒不同而异，主要取决于病毒在胞内复制位点和释放机制:胞质中装配：picornaviruses,poxviruses&reoviruses

核中装配：adenoviruses,polyomaviruses&parvovirusesit胞膜位置装配：HIV病毒的自组装和辅助组装

Self-AssemblyandAssistedAssemblyVP1pentamersinSV401---有的病毒蛋白一级结构序列含有足够的自组装信息。比如，VP1在E-coli表达,分离出来的VP1就是五聚体，在体外就可组成类-衣壳的结构2----尽管对病毒结构蛋而言，自组装是基本机制，但还需要病毒的或细胞的其他组分参与组装，起辅助作用。参与病毒组装的辅助成分

病毒成分：

-基因组RNA（作为装配时的支架（scaffold）---ssRNAvirusesandRetrovirusassembly).或与结构蛋白互作）----.

细胞成分

-胞膜结构蛋白与细胞膜发生关联（association），对某些蛋白衣壳装配是必需的-CellularandViralproteins参与病毒组装的辅助成分-CellularandViralproteins参与病毒组装的细胞辅助成分分子伴侣-CellularandViralproteins参与病毒组装的病毒辅助成分分子伴侣支架蛋白病毒支架蛋白

ScaffoldingProtein是病毒装配必须成分支架蛋白：参与核衣壳或衣壳的装配，但后来又被移除，所以这类蛋白称为支架蛋白。举例-VP22a,HSV-1-L152/55-kDa,AdenovirusHerpesvirus

1结构单元（structuralunit)的组装-机制-----由单一蛋白（individualproteins）------或长肽多聚蛋白（polyprotein）组装-----由细胞或病毒的分子伴侣（ViralChaperoneorCellularChaperone）协助

第一步蛋白衣壳的装配SV40病毒衣壳五聚体的组装---来自单个蛋白表达组装腺病毒II型衣壳五聚体的组装---来自单个蛋白脊髓灰质炎病毒衣壳结构单元组装---来自于长肽寡聚蛋白---腺病毒II型衣壳六聚体的组装---分子伴侣辅助

第二步：形成衣壳或核衣壳BacteriophageT4–鞘机基盘的组装头部组装尾丝组装BacteriophageT4–progressivelymorecomplexstructuresareformedinastepwisemechanism对许多病毒而言，衣壳结构中间体很难分离或包装（packaging）:

把基因组装进装配好的或正在装配中的粒子中要求：基因组上要有特定的识别位点(PackagingSignals),以区别与宿主核酸成分第三步：包装基因组和其它病毒成分

-Ψsequenceatthe5´endofRetrovirusisthemajorpackagingsignal.反转录病毒RNA基因组上的包装信号螺旋对称杆状衣壳的装配（helicalcapsids）以TMV为例：衣壳的装配围绕基因组进行1.衣壳蛋白首先形成一个盘状结构,由17个亚单位（subunits，capsomers，衣壳粒）组成2.合成好的基因组RNA被捕获到盘状结构的中心，挂在盘子的“内壁”上（基因组内部的一个位点与内壁结合）；以盘状结构为中心，向两个方向延伸，堆积结构单元，延长杆状结构

延长过程中，RNA基因组从上下两个方向分别不断被拉伸进入螺旋结构的内壁53盘状结构（起始结构）合成好的基因组RNA上下衣壳向两个方向延伸基因组的两端也贴着衣壳内壁，向两个方向延伸，嵌合在衣壳内壁中特定序列TMVassembly二十面体球状衣壳和基因组的组装外壳先装配，基因组再插入结构单元（capsomersubunits）围绕着支架蛋白（scaffoldingprotein）进行初级组装成前衣壳（procapsid）支架蛋白被从衣壳中移除（再利用），形成一个中空衣壳。基因组塞入中空衣壳。这个过程需要能量和衣壳一定的构象的变化。某些病毒蛋白（核酸酶活性）可以识别基因组的包装信号序列，并与之结合形成复合体；再与空衣壳的门户蛋白发生相互作用，把基因组拉伸进入衣壳；当一倍长度的基因组拉伸进入衣壳时，在复合体中核酸酶切割下其余部分；门户蛋白被帽蛋白取代，核衣壳组装完毕Fig.p72前衣壳到变成成熟的衣壳需要一定病毒编码的蛋白水解酶（成熟蛋白酶）的参与，将一些前衣壳中的蛋白进行酶切，会导致衣壳结构发生微小的改变或稳定性发生微弱改变，这个过程中伴随着基因组的进入。支架蛋白门户蛋白单纯疱疹病毒DNA基因组的包装长独特区短独特区重复序列α中含有包装信号序列（pac1,pac2）,重复序列α在基因组上由多个拷贝（短独特区US只有一个拷贝）单纯疱疹病毒基因组复制是形成多拷贝的基因组头尾相连的多连体DNA基因组包装信号（pac1,pac2）位于基因组末端重复序列α中。两侧还有正向重复序列（DR）是切割位点Step1-2是基因组被包装的过程启动：先有几个病毒蛋白（UL15，UL32,UL28，末端酶，或称包装蛋白，具有核酸切割活性）结合在基因组上的包装信号序列位置形成一个复合体，与衣壳上的门户蛋白portal发生相互作用，接下来，基因组的一个正向重复序列处（DR）发生第一次切割，由复合体中的包装蛋白切下。基因组被拉入衣壳中；Step3是在多连体基因组上一个全基因组位置被拖至入衣壳中后，由复合体中的包装蛋白在另一个正向重复序列处（DR）进行第二次切割。Step4是由病毒编码的帽蛋白塞住衣壳出口。单纯疱疹病毒DNA基因组的包装病毒其它组分（酶或蛋白）进入衣壳1:有些病毒蛋白本身是结构蛋白，同时参与病毒在宿主内的复制过程。Someoftheseproteinsarealsostructuralproteinsofthevirion

-单纯疱疹病毒的VP16protein：amajorcomponentoftheviriontegumentandtheactivatoroftranscriptionofviralimmediate-earlygenes.2:它们包装进入衣壳需要特定机制：（-）RNA病毒的转录酶RNA-dependentRNApolymerase必须以非共价键与基因组或结构蛋白相互作用被包装进去，进入宿主后才可独立发挥作用(-)strandRNAviruses1.有的病毒（如疱疹病毒）是在细胞核中进行装配，所以它们出核膜时就会获得一层包膜；2.其它包膜病毒衣壳装配可以发生在胞