博文

狂犬病毒：结构、组成、感染循环和生命周期(12)

已有 571 次阅读 2026-2-6 05:59 |个人分类:狂犬病防治|系统分类:科普集锦

狂犬病毒：结构、组成、感染循环和生命周期(12)

(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(12)

Rabies virus

3 基因组与RNP结构（续）

3.1 基因组一级结构

狂犬病毒属病毒的单链负义RNA基因组（vRNAs）是典型的MNV(单股负链病毒)基因组。它们的长度约为12 kb，具有未修饰的3'-羟基（3'-OH）和5'-三磷酸（5'-PPP）末端。基因组由五个基因按严格保守的顺序（3'-N-P-M-G-L-5'）排列而成，两侧分别为短的3'端和5'端非编码调控区，分别称为前导（Le）区和尾随（Tr）区（图2.3）。

3'端的前导（Le）区可被视为基因组启动子(genomic promoter，GP），它指导单顺反子mRNA的转录以及全长反基因组RNA（cRNA）的合成。cRNA的3'端，即基因组尾随（Tr）区的互补序列，起到反基因组启动子(antigenome promoter，AGP）的功能，但与GP（基因组启动子）不同，它只指导全长N-衣壳化cRNA的合成，而不指导非衣壳化RNA的合成。GP和AGP具有相似的组成，富含A和U，并且在狂犬病毒中，其最前端的11个核苷酸是完全相同的（3'-UGCGAAUUGUU…5'）（Tordo et al., 1988; Tordo, Poch, Ermine, & Keith, 1986; Tordo, Poch, Ermine, Keith, & Rougeon, 1986）。这种末端互补性是MNV(单股负链病毒)基因组的共同特征，有力地证明了这些末端序列对启动子功能至关重要（Tordo et al., 1988; Whelan, Barr, & Wertz, 2004）。

图 2.3　狂犬病毒（RABV）基因组转录与复制产物示意图。

上方示意性地展示了狂犬病毒长约12 kb的基因组（vRNA），标明了五个开放阅读框（核蛋白N、磷蛋白P、基质蛋白M、糖蛋白G和RNA聚合酶或大蛋白L）（灰色部分）以及转录信号（黑色条块）。下方显示了vRNA序列的细节，包括末端序列以及N基因和L基因的转录信号（下划线）。5' 端加帽mRNA的转录是强制顺序进行的，从3' 端最靠近的N基因起始信号开始。在终止/多聚腺苷酸化信号处，聚合酶可以恢复转录邻近起始信号的下游基因，也可以从模板上解离，这导致了转录梯度的产生。位于终止/多聚腺苷酸化信号和重新起始信号之间的基因间区可能不被转录。复制过程涉及RNA被N蛋白同时衣壳化。正在延伸的前导RNA的不完全衣壳化可能导致在前导区/N基因边界处复制中止，或转为转录模式。狂犬病毒的反基因组cRNA是否也存在一个相应的调控产物（尾随RNA）尚不清楚。狂犬病毒的缺陷干扰RNA包含cRNA的5' 端和一个通过聚合酶反向复制新生的正链而形成的精确互补的3' 端。

3.2 狂犬病毒属病毒的基因

基因组的大部分（>99%）由蛋白质编码基因构成。它们由病毒聚合酶转录产生mRNA，并可由宿主细胞机制高效翻译。这些mRNA具有典型的5'端7-甲基鸟苷酸帽结构（m7G），有利于翻译起始。在所有狂犬病毒属病毒中，该序列始终以“5'-m7G-AACAYYNCU”开始，其中Y = C 或 U，N = 任意核苷酸。mRNA序列还具有非常短的5' 非编码区（通常只有20-30个核苷酸）和较长的3' 非编码区（通常在100-500个核苷酸之间）。在狂犬病毒的G蛋白mRNA中观察到一个特别长的3' 非编码区，它对应于基因组中最初被描述为假基因（Ψ）的区域。

基因之间在3' 非编码区长度的差异，是观察到的狂犬病毒属病毒基因组长度存在差异的主要原因。在狂犬病毒属病毒中，狂犬病毒（RABV）的基因组似乎最短，长度在11,923至11,932个核苷酸之间。其他狂犬病毒属病毒物种的基因组长度似乎略有增加，但总体差异仍然非常小。已报道最长的狂犬病毒属病毒基因组是西高加索蝙蝠病毒（WCBV）的，其长度也仅为12,178个核苷酸（Kuzmin, Wu, Tordo, & Rupprecht, 2008）。关于狂犬病毒属病毒基因组和蛋白质遗传变异性的更多细节，请参阅 Banyard, Hayman, Johnson, McElhinney, and Fooks (2011) 以及 Nadin-Davis and Real (2011) 的文献；另见本书第7章。