上海酶聯生物研究所作者
冠狀病毒(Coronavirus)在病毒分類學上是冠狀病毒科的一個病毒屬,屬于單鏈正義RNA病毒。目前所知,冠狀病毒科病毒只感染脊椎動物,與多種動物和人的疾病有關??圃戎话?個屬,即屬。1991年,在病毒分類委員會(ICTV)第五次報告中,又增加了1個新屬——隆病毒屬。屬主要包括雞傳染性支氣管炎病毒(IBV),豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV),豬流行性腹瀉病毒(PEDV),豬血凝性腦脊髓炎病毒(HEV),小鼠肝炎病毒(MHV),火雞藍冠病病毒(TCDV),新生犢牛腹瀉(NCDCV),幼駒胃腸炎(FGEV),犬(CCV),貓傳染性腹膜炎(FCV),大鼠涎淚腺炎(SDAV),人呼吸道(HCV),人腸道(HECV)等十余種重要病原性病毒。2005年在世界范圍內爆發的SARS其病原體SARS-CoV是該屬成員之一。
形態結構
根據雞、火雞、小鼠、大鼠、豬、犢牛和人的負染標本,證明本屬病毒為多形態,略呈球形,直徑80~160nm。有囊膜,囊膜表面覆有長12~24nm的突起(即纖突),纖突末端呈球狀,故整個纖突呈花瓣狀或梨狀。纖突之間有較寬的間隙。由于囊膜纖突規則地排列成皇冠狀,的名稱即由此而來,如圖。
病毒粒子囊膜由雙層脂質組成,在脂質雙層中穿插有兩種糖蛋白: M(又稱E1)和S(又稱E2)。在某些的囊膜上還含有第三種糖蛋白HE(又稱E3),這些主要包括牛、豬血凝性腦脊髓炎病毒、人類OC43和火雞藍冠病病毒。另外,小鼠肝炎病毒的部分毒株如DVIM株囊膜中亦含有HE。
病毒粒子內部為RNA和蛋白質組成的核蛋白核心,呈螺旋式結構,直徑9~16nm,如圖23-2。存在于病毒粒子囊膜上的糖蛋白具有不同的功能:M(20~30kDa)是一種轉膜糖蛋白,它通過3個疏水α螺旋區3次插入脂質雙層,故其大部分(85%)位于脂蛋白內,僅有N端糖基化的小部分暴露在雙層脂質外面。M的功能類似正粘病毒、副粘病毒以及彈狀病毒的非糖基化膜蛋白,在病毒裝配期間將核衣殼連接到囊膜上。另外,抗M抗體在補體存在時可中和病毒感染性;S糖蛋白(180~200kDa)大部分暴露在脂質層外面,是構成囊膜突起的主要成分,它由2個同樣大小的多肽組成。S能直接與宿主細胞受體結合,引起細胞融合,并具有誘導產生中和抗體和細胞介導免疫等功能。HE(120~140kDa)是具有血凝特性的所*的一種糖蛋白,它能引起紅細胞凝集,并具有乙酰脂酶活性。
基因組結構特點
的基因組為不分段的正股單鏈RNA,分子量為6×10(6次方)~8×10(6次方)Da,基因組大小為27~30kb,是所有RNA病毒中zui大的。該RNA具有感染性,5'末端有帽結構,3'末端含有共價結合的poly(A)尾。在正股5'末端的非編碼區和負股5'末端(即正股3'末端的反向互補序列)之間有明顯的同源序列。比較不同mRNA基因之間的同源性發現,基因組RNA 5'末端序列與不同mRNA基因之間的序列有高度的同源性,都有UAAAC序列,在先導RNA序列與基因內部起始位點之間有7~18個核苷酸是相同的。這些序列的特點與的先導引物轉錄有關。目前已經證實,基因組RNA具有很高的重組率,這一現象類似分節段的RNA病毒,如呼腸孤病毒等。
病毒復制
病毒侵入細胞的方式有二:一為細胞對病毒的吞飲,一為病毒囊膜與細胞膜融合。IBV以病毒吞飲為主要方式,NCDCV通過囊膜與細胞膜融合的方式侵入犢牛的小腸細胞,其它病毒則同時存在兩種侵入方式。
在感染敏感細胞后,進入細胞后,毒粒脫殼,RNA的基因組進入細胞質中?;蚪M中具有有一個5 '甲基化帽子結構和3'polA尾巴 ,結構與宿主RNA相似。這使得病毒RNA能夠在核糖體上進行翻譯。病毒RNA首先指導早期翻譯病毒特異性RNA聚合酶,由此復制出互補的負股RNA。在轉錄酶參與下,由負股RNA轉錄出正股RNA和許多散在的mRNA,一般為6個,它們具有相同的3'末端和65個核苷酸的5'端先導序列,分別編碼結構蛋白M、S、N和非結構蛋白(NS)。由此可見,感染細胞內可能出現4種病毒特異RNA:①基因RNA;②雙鏈復制中間體;③分散存在的mRNA;④不*的RNA。病毒蛋白質的合成,發生于多聚核糖體上。核衣殼的裝配發生在胞漿的病毒工廠(毒漿)內,并在內質網和高爾基體的囊狀膜上出芽成熟。某些病毒就在此時附加囊膜突起——纖突。但是并非所有的出芽成熟病毒都有纖突。看來并不在細胞膜上出芽,雖然有時可在胞膜內發現病毒特異性抗原。聚集于感染細胞胞漿空泡內的病毒粒子,借助空泡與細胞膜的融合或在細胞崩解時釋放到細胞外。
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