狂犬病毒：结构、组成、感染循环和生命周期(3)

(Rabies virus: Structure, composition, infection cycle and life cycle)

前记: 

目前国际上关于狂犬病研究最权威最全面的大型学术专著是《狂犬病：科学基础和管控（RABIES: SCIENTIFIC BASIS OF THE DISEASE AND ITS MANAGEMENT）》，简称《狂犬病(RABIES)》。该书最新版（第４版）已于2020年5月面世。

该书共有22章，其中第2章是《Rabies virus(狂犬病毒）》。

现将此章的内容全文翻译成中文供参考。

第2章　狂犬病毒(3) 

Rabies virus

2. 狂犬病毒结构(Rabies virus architecture)（续）

2.2 标准病毒颗粒与缺陷病毒颗粒的形态学及核心结构

（Morphology and core structure of standard and defective virus particles）

狂犬病毒（RABV）颗粒通常被描述为杆状、棒状或子弹状，其一端呈圆锥形（圆形）（半球形），另一端为扁平状（平面），这是所有弹状病毒的形态学特征（图 2.1）。所有标准病毒颗粒和缺陷病毒颗粒的核心，均由一条紧密盘绕但具有柔韧性的左旋螺旋状核糖核蛋白（RNP）构成，其每一螺旋周期约为 7.5nm。在标准大小的感染性病毒颗粒中，紧密盘绕的 RNP 核心长度约为 165nm。在病毒组装过程中，RNP 核心与基质蛋白（M）结合，形成病毒的“骨架（skeleton）”结构（Mebatsion, Weiland, & Conzelmann, 1999）。随着病毒颗粒成熟并通过细胞膜出芽，该骨架结构获得一层脂质双层包膜（厚度为 7.5–10nm），包裹着成熟的病毒颗粒。位于病毒包膜外表面的是长度约为 8.3–10nm 的表面突起。每个突起或刺突包含三分子（三聚体）的病毒糖蛋白（G）（Gaudin, Ruigrok, Tuffereau, Knossow, & Flamand, 1992）。这些在电子显微镜（EM）下被描述为“向外延伸的短刺突，其远端呈空心钮状外观”（Murphy & Harrison, 1979）。据估计，刺突的“空心钮”或“头部”高度约为 4.8nm；刺突其余部分由支撑头部的细长 3.5nm“茎部”构成（Gaudin et al., 1992）。

标准大小的感染性狂犬病毒颗粒的平均长度为 180nm（范围：130–250nm），平均直径为 75nm（范围：60–110nm）（Davies, Englert, Sharpless, & Cabasso, 1963; Hummeler, Koprowski, & Wiktor, 1967）。狂犬病毒的冷冻电镜（cryo-EM）数据显示，其平均长度为198nm（范围：183–222nm），平均直径为 86nm（范围：77–95nm）（Riedel et al., 2019），或直径为 81nm，长度为 188nm，但该数据仅适用于总颗粒数的 33%（Guichard et al., 2011）。

螺旋结构的平均外径为 67nm（范围：56–74nm），平均内径为 51nm（范围：43–57nm）（Riedel et al., 2019）。RNP主干的螺旋转角偏离病毒颗粒中轴线 44 度，螺旋间距为 71 Å。狂犬病毒 RNP 螺旋为左旋，根据电子密度图中核蛋白（N）的定位，病毒 RNA的 3' 端位于RNP的圆锥端，该端包含最多七个螺旋圈。与水泡性口炎病毒（vesicular stomatitis virus，VSV）（Ge et al., 2010）相比，RNP复合体中M蛋白和N蛋白的高层次组织方式在多个方面存在差异。与VSV相比，狂犬病毒的螺旋转角偏离病毒中轴线的角度减少了19度，且螺旋间距增加了20 Å。相邻螺旋圈之间距离的增加反映在螺旋圈之间分子相互作用的差异上。与VSV中M蛋白似乎在N-RNP周围形成网状结构不同，在狂犬病毒 RNP中，没有证据表明相邻螺旋圈的M分子之间存在相互作用。

最近的冷冻电子显微镜（Cryo-electronmicroscopy）研究表明，子弹状弹状病毒 VSV 的最外层脂质双层叶厚度为 700 Å。病毒颗粒的确切长度约为 1960–2080 Å，从占总长度 25% 的圆锥端，到占总长度 75% 的圆柱状（螺旋）主干。圆锥端在到达圆柱状（螺旋）主干前大约包含七圈螺旋。典型病毒颗粒的主干大约包含29圈螺旋（Ge et al., 2010）。将N蛋白与 RNA的“环状”结构（详见第 2.3.6 节）对接到RNP的冷冻电镜结构中，可确定病毒颗粒内病毒 RNA 的方向性。对接后的环状结构显示，3' 端位于子弹的圆锥尖端，5' 端位于主干基部。狂犬病毒的冷冻电镜断层扫描证实了狂犬病毒属典型的子弹状形态，其直径为 86nm（范围：77–85nm）（Riedel et al., 2019）。

除了标准大小的子弹状狂犬病毒颗粒外，有时还会同时产生其他更短（截短）的、通常呈圆锥形的“缺陷”病毒颗粒，尤其是在细胞培养中。它们包含的RNA基因组通常短于完整长度的基因组，这是由于基因组截短或内部序列缺失所致（Conzelmann, Cox, & Thiel, 1991; Lazzarini, Keene, & Schubert, 1981; Marriott & Dimmock, 2010）。

一些缺陷狂犬病毒颗粒，如同其他弹状病毒和其他RNA病毒的缺陷病毒颗粒一样，依靠标准的“辅助”病毒进行复制。缺陷病毒颗粒可以在感染细胞中逐渐成为主要的颗粒类型，并通过干扰标准感染性病毒的生产来实现这一点。因此，这些颗粒被称为缺陷干扰（DI）病毒颗粒（Clark, Parks, & Wunner, 1981; Wiktor, Dietzschold, Leamnson, & Koprowski, 1977）。狂犬病毒的 DI 病毒颗粒在感染实验室适应（固定）株狂犬病毒的标准细胞培养中很容易产生（Clark et al., 1981; Wunner & Clark, 1980）。虽然在体内狂犬病毒感染中尚未有相关描述，但已有研究推测其在控制体内感染性病毒颗粒产生中可能发挥作用（Marriott & Dimmock, 2010）。

（未完待续）

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