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狂犬病毒：结构、组成、感染循环和生命周期(20)

已有 296 次阅读 2026-2-25 01:37 |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(20)

(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(20)

Rabies virus

4. 狂犬病毒感染的生命周期（续）

（Life cycle of rabies virus infection）

4.3 晚期阶段：子代病毒的组装与出芽

(Late phase: Assembly and budding of progeny virus )

病毒的组装过程（RABV形态发生）实际上在生命周期的中期就已开始，伴随着vRNA的衣壳化和vRNA-N-P复合物的形成，即RNP的形成，这需要积累足够的病毒N、P和L蛋白以支持RNP的生成（Iseni et al..，1998；Liu et al..，2004；Mavrakis et al..，2003）。RABV的形态发生似乎与IBs(包涵体)（NBs）的形成有关，IBs是病毒组装的场所，常见于脑组织尤其是神经元中，也可在组织培养中观察到（Hummeler et al..，1967；Hummeler, Tomassini, Sokol, Kuwert, & Koprowski, 1968；Matsumoto, 1962；Matsumoto & Miyamoto, 1966；Nikolic et al..，2017）；见第10章。只要细胞保持代谢活性，子代RNP和病毒颗粒的组装会持续到生命周期的晚期阶段。

M蛋白是下一个与RNP复合物结合的病毒蛋白。从M作为细胞质中的可溶性蛋白进入病毒组装途径起，它就参与所有导致病毒出芽的步骤。M是一种多功能蛋白，在子代病毒形成的动态过程中发挥若干关键作用。首先，M与新形成的具转录活性的RNP结合，通过改变vRNA转录与复制之间的平衡，抑制转录并促进复制（Finke et al..，2003；Ito et al..，1996）。M通过与vRNA+N模板或复合物中的L+P聚合酶结合，对衣壳化的vRNA施加这种RNA合成的差异化效应（Finke et al..，2003）。可以推测，M在RNA合成中的不同调控功能也可能由其单体M的不同构象形式——Mα和Mβ提供（见第2.2.3.4节）。随后，M会将RNP螺旋定位到细胞膜或内膜区域，在这些地方糖基化的三聚体G集中分布，并且M能够与G相互作用（Mebatsion et al..，1999）。最后，M通过改变RNP的结构，将其浓缩成紧密卷曲的“骨架样”形式，使聚合酶活性被“冻结”。在M的这一功能中（可能涉及M的二聚体形式），M在细胞膜处启动病毒出芽，使病毒被细胞膜包裹并进入出芽过程（Mebatsion et al..，1996, 1999；Nakahara et al..，2003）。

在从细胞膜出芽的成熟狂犬病病毒颗粒中，M位于脂质双层包膜（由与宿主细胞膜相互作用形成）与其覆盖的螺旋状RNP之间（Mebatsion et al..，1999）。因此，M对螺旋状RNP的覆盖和浓缩被认为在病毒颗粒形态发生中起重要作用，即赋予颗粒子弹状的形态。如果在表面带有G刺突的RABV颗粒中缺失M，则会观察到出芽颗粒的形态变异，提示颗粒中含有未浓缩的RNP。与野生型病毒引起的相对温和的细胞病变效应相比，缺乏M的RABV还会导致细胞间融合增加和细胞死亡增强。尽管在没有通常与感染性颗粒相关的跨膜G刺突的情况下，子弹状颗粒的组装和出芽仍可发生（Mebatsion et al..，1996, 1999；Robison & Whitt, 2000），但更重要的是，缺少M时病毒出芽的效率显著降低。

在RABV组装的最后阶段，成熟的病毒颗粒在骨架结构（RNP+M）穿过宿主细胞质膜出芽时获得其脂质双层包膜。通过质膜出芽进入细胞外空间的成熟病毒颗粒，在体内神经外组织细胞及多种体外组织培养系统中经常被观察到（Davies et al..，1963；Hummeler et al..，1967；Iwasaki et al..，1973；Matsumoto & Kawai, 1969；Matsumoto, Schneider, Kawai, & Yonezawa, 1974；Tsiang et al..，1983）。然而，病毒颗粒也可以在细胞内成熟，通过细胞质ER或Golgi装置的出芽完成，这在感染的脑神经元细胞中经常观察到（Matsumoto, 1975；Matsumoto et al..，1974）。在基因型间替换狂犬病病毒基质蛋白后，也观察到病毒在内膜处的出芽，这表明狂犬病病毒M蛋白在病毒组装中起核心作用（Finke, Granzow, Hurst, Pollin, & Mettenleiter, 2010）。

如果病毒颗粒的出芽发生在细胞膜（或细胞质ER）上同时靶向糖基化三聚体RABV跨膜G的位置，那么产生的感染性病毒颗粒将携带排列为三聚体刺突状结构的G分子，这些结构紧密堆积并锚定在病毒包膜中（Whitt et al..，1991）。此时，G分子的C末端尾部可自由地与RNP+M骨架结构中的M相互作用。G与M的相互作用对于稳定病毒颗粒表面的G三聚体结构以及RABV的高效出芽至关重要（Mebatsion et al..，1996, 1999）。但这并不排除骨架结构可能从没有G存在的膜区出芽的可能性（Mebatsion et al..，1996, 1999；Robison & Whitt, 2000）。在这种情况下，出芽效率低下，产量低，生成的子弹状颗粒无刺突（不含G）且无感染性（Mebatsion et al..，1996）。如果骨架结构穿过ER或Golgi膜出芽，则会进入这些膜来源的囊泡腔内，并可能通过正常的分泌途径被分泌出细胞。