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狂犬病毒:结构、组成、感染循环和生命周期(5)
(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(5)
Rabies virus
2. 狂犬病毒结构(Rabies virus architecture)(续)
2.3 狂犬病毒蛋白(Viral proteins )(续)
2.3.1 核蛋白(Nucleoprotein,N)
RABV巴斯德病毒株(PV)的N蛋白包含450个氨基酸,其中第389位的丝氨酸残基(S389)发生磷酸化,分子量为57 kDa。RABV中的N似乎由细胞酪蛋白激酶II(casein kinase II)进行磷酸化(Anzai et al., 1997; Gupta et al., 2000; Wu, Lei, & Fu, 2003)。在丽沙病毒属(lyssaviruses)中,N的氨基酸序列是病毒蛋白中最保守的(Marston et al., 2007; Warrilow, Smith, Harrower, & Smith, 2002)。尽管N整体上具有保守性,但在不同基因型之间的N基因短片段内存在相对较高的遗传多样性(Bourhy et al., 1999; Bourhy, Kissi, & Tordo, 1993; Conzelmann, Cox, Schneider, & Thiel, 1990; Johnson, McElhinney, Smith, Lowings, & Fooks, 2002; Kissi, Tordo, & Bourhy, 1995; Kuzmin, Hughes, Botvinkin, Orciari, & Rupprecht, 2005)。N中特定区域氨基酸序列高度保守的一个重要原因是,它必须保留某些依赖于特定蛋白与RNA基因组相互作用的关键功能(见第2.3.2节)。另一方面,这些氨基酸差异为N提供了独特的、基因型特异性的抗原表位(epitopes),这些表位基于与一组抗N单克隆抗体(MAbs)的反应模式(抗原性),定义了基因型内和基因型间的抗原关系(Dietzschold, Lafon, et al., 1987; Flamand, Wiktor, & Koprowski, 1980a, 1980b; Smith, 1989)。利用N基因在核苷酸水平上的定性多样性,也导致了对丽沙病毒系统发育关系的广泛分析,并提出了使用聚合酶链反应(PCR)和核苷酸测序技术定义丽沙病毒物种的定量标准(Kuzmin et al., 2005)(见第4章和第12章)。
N与其vRNA相互作用的结合位点已被定位于N的C端和N端区域,其中氨基酸残基149、161、168、225、235、237、290、298、323、352和434参与了直接的RNA结合(Kouznetzoff, Buckle, & Tordo, 1998)。结合vRNA后,N会发生足够的构象变化,从而获得多个构象依赖性抗原表位,其中之一使得N的Ser389能够被磷酸化(Anzai et al., 1997; Dietzschold, Lafon, et al., 1987; Kawai et al., 1999; Toriumi & Kawai, 2004)。N Ser389的磷酸化稳定了狂犬病病毒RNP复合物中N与P之间的相互作用(Toriumi & Kawai, 2004)。还有研究表明,N在vRNA或互补病毒RNA(cRNA)衣壳化过程中的磷酸化对于调节vRNA的转录和复制很重要(Liu, Yang, Wu, & Fu, 2004; Wu, Gong, Foley, Schnell, & Fu, 2002; Yang, Koprowski, Dietzschold, & Fu, 1999)。
在RABV蛋白中,N是仅次于G被研究得最广泛的蛋白,涉及其抗原性和免疫原性结构与功能。对N的免疫学兴趣源于观察到RABV的RNP能在动物中诱导针对致死性狂犬病病毒外周攻击的保护性免疫(Dietzschold, Wang, et al., 1987; Tollis, Dietzschold, Volia, & Koprowski, 1991)。N上的三个线性抗原表位(抗体结合位点)被定位在氨基酸358至367(抗原位点I),另外三个线性抗原表位(抗原位点IV)被定位在两个独立区域,即氨基酸359至366和375至383(Goto et al., 2000; Minamoto et al., 1994)。尽管氨基酸残基359至366这一段序列是独立的抗原位点I和IV所共有的,但识别这些位点内表位的单克隆抗体(MAbs)在结合N抗原时并不相互竞争。因此,似乎这些各自的表位是在N的不同形式上被检测到的,一种代表在细胞质中弥散分布的N,另一种则与病毒RNP相关联(Goto et al., 2000; Jiang et al., 2010)。N与胞质内包涵体(IBs)或内基氏小体(NBs)(Lahaye et al., 2009)相关联可能代表了N的成熟形式,这一点由一种针对抗原位点II的单克隆抗体所暗示,该抗体仅识别与IB相关的N抗原上的构象特异性表位。这些以及存在于抗原位点II和III中的构象依赖性表位,还有N-RNA磷酸化位点(丝氨酸389)处的表位,以及尚未定位但已有单克隆抗体可用的其他表位,都提供了宝贵的诊断工具(Kawai et al., 1999; Lahaye et al., 2009; Minamoto et al., 1994)。
N也是在狂犬病及狂犬病相关病毒之间发生交叉反应的T辅助细胞(Th)的主要靶点(Celis, Karr, Dietzschold, Wunner, & Koprowski, 1988; Celis, Ou, Dietzschold, & Koprowski, 1988; Ertl et al., 1989)。利用一系列对应于约15个氨基酸长度N序列的重叠合成肽,鉴定并定位了RABV N中的几个Th细胞表位(Ertl et al., 1989)。此外,RABV N还发挥外源性超抗原(superantigen)的功能(Lafon et al., 1992)。它或许是人类中唯一被鉴定出的病毒超抗原。不仅在人类中,甚至在小鼠中发现的一些归因于RABV N作为超抗原的特性和反应包括:(1)在人类疫苗接种者中强力激活外周血淋巴细胞;(2)在注射灭活狂犬病疫苗后产生更迅速且增强的病毒中和抗体(VNA)反应;(3)诱导早期T细胞活化步骤,以及CD4+ Vb8 T细胞的扩增和动员,以触发和支持VNA的产生;(4)其与细胞表面表达的HLA II类抗原结合的能力(Lafon et al., 1992)。
(未完待续)
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权威的大型学术专著《狂犬病(Rabies)》最新版已面世 (https://mp.weixin.qq.com/s/7v3fyBpGaHqHUZbZgPc3fw)
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