兽医微生物学 第二十二章 病毒的复制

第二十二章

病毒的复制病毒不能经分裂繁殖，而是由其核酸通过在宿主细胞内的复杂生物合成，获得大量组分，进行装配而增殖。因此了解病毒如何进入细胞而后繁殖的知识是很有意义的。2复制病毒增殖只在活细胞内进行，是以病毒基因为模板，在酶的作用下，分别合成其基因及蛋白质，再组装成完整的病毒颗粒，这种方式称为复制（replication）。3感染比感染比（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。在人工培养的细胞中，如果接种高MOI的病毒，使所有细胞几乎同时受到病毒感染，则该培养系统中的单个细胞就可代表病毒在所有细胞中的生长情况。应用这种方法可以得到病毒的一步生长曲线（one-stepgrowthcurve）。45隐蔽期在病毒感染细胞之后的一个短时间内，病毒完全消失，甚至在细胞内也找不到传染性的病毒颗粒，直至感染数小时后子代病毒出现为止，这一阶段称为隐蔽期（elipseperiod），一般持续2－12h。6所有动物病毒的一个完整复制周期应包括如下过程：1、病毒吸附到易感细胞表面2、穿入细胞内3、脱去衣壳、暴露核酸4、生物合成5、组装6、成熟释放1、吸附2、穿入3、脱壳4、生物合成5、组装6、释放78BindingFusionReversetranscriptionNuclearlocalizationUncoatingIntegrationTranscriptionSplicingRNAexportGenomicRNAmRNATranslationModificationBuddingAssemblyMaturationEndocytosisLysosome9本章讲述：第一节病毒的吸附、穿入与脱壳第二节病毒的生物合成第三节病毒的装配与释放10第一节病毒的吸附、穿入与脱壳一、吸附（adsorption)吸附易感细胞是病毒复制的第一步。1、静电吸附；非特异、可逆。2、特异性受体吸附：特异、不可逆。11吸附过程：包含静电吸附及特异性受体吸附两阶段。一、静电吸附：细胞及病毒颗粒表面都带负电荷，Ca2+、Mg2+等阳离子能降低负电荷，促进静电吸附。静电吸附是可逆的，非特异的。二、特异性受体吸附：对病毒感染细胞至关重要。病毒表面的分子与敏感细胞表面的受体特异性结合。特异性受体吸附是不可逆的。12吸附13病毒受体（virusreceptor）简单的讲，病毒受体就是位于细胞表面参与病毒识别和结合等过程，并促进病毒感染的特殊结构，多为糖蛋白分子。14吸附融合内吞溶酶体

二、穿入(penetration)与脱壳(uncoating)1、吞饮作用：

病毒从细胞膜转入细胞浆，与溶酶体结合形成吞饮泡，核衣壳最终从吞饮泡中释放。2、跨膜转位：病毒与受体结合后直接穿入细胞膜，而不形成吞饮泡。3、融合：有囊膜的病毒在吸附后，囊膜与细胞膜融合，使核衣壳进入细胞内。15穿入（有囊膜病毒）herpesviruses,paramyxoviruses,HIV16穿入（有囊膜病毒）17穿入（有囊膜病毒）18H+穿入（有囊膜病毒）19穿入（有囊膜病毒）20穿入（无囊膜病毒）直接通过胞浆膜21穿入（无囊膜病毒）直接通过胞浆膜22H+23吸附融合内吞溶酶体多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。不同病毒的脱壳又各有特色例如：痘病毒的脱壳分为两个阶段进行；呼肠孤病毒只脱去外层衣壳，内层衣壳不脱去，形成亚病毒颗粒；小RNA病毒在吸附的同时，就发生衣壳蛋白消失，即吸附的同时就发生了脱壳。24第二节病毒的生物合成实验观察证明：吸附于细胞的病毒通常迅速消失，不能或极少发现细胞内（上）的病毒粒子。这表明，吸附的病毒很快入侵入细胞，并迅速裂解，从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时间称为“隐蔽期”（晦暗期）。隐蔽期25隐蔽期是病毒增殖过程中最主要的阶段—生物合成。此时，病毒的遗传信息向细胞传达，细胞在病毒遗传信息的控制下合成病毒的各种组分及所需的酶类（包括病毒转录或复制时所需的聚合酶），最后新合成的病毒成分装配成完整的病毒子。隐蔽期26病毒核酸和蛋白质复制的几个阶段：这只是人为的划分，他们是连续的。1、mRNA的转录2、翻译早期蛋白3、病毒核酸的复制4、mRNA的再度转录5、翻译晚期蛋白合成DNA或RNA聚合酶和一些早期蛋白合成晚期蛋白，包括：结构蛋白和一些调控蛋白病毒的转录和复制方式，目前归纳为7个基本类型27大多数病毒蛋白需要各种翻译后加工，如磷酸化（以便于核酸结合）、脂肪酸酰化（以便膜的插入）、糖基化、十四烷基化或蛋白质裂解等。28BindingFusionReversetranscriptionNuclearlocalizationUncoatingIntegrationTranscriptionSplicingRNAexportGenomicRNAmRNATranslationModificationBuddingAssemblyMaturationEndocytosisLysosome29第三节病毒的装配与释放新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染的细胞内逐步成熟。所谓成熟是指：核酸进一步被修饰，病毒蛋白亚单位以最佳物理方式形成衣壳。病毒核酸进入衣壳形成病毒子，这就是装配。30病毒粒子是如何从细胞中释放的？1、无囊膜的病毒多以细胞裂解方式释放。Lysis2、有囊膜的病毒多以出芽或胞吐方式释放。

BuddingExocytosis

有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。311）在胞浆内复制和装配的病毒在胞浆膜上出芽，获得囊膜；如：痘、副粘、披膜、反转录病毒等32在核膜上出芽，获得囊膜以储泡形式释放如：疱疹病毒等2）在胞核内复制和装配的病毒333）还有一些病毒是在高尔基体或粗面内质网出芽时，获得囊膜，