(1)培養〖HT5SS〗
甲型流感病毒雖能引起人和多種動(dòng)物的疾病,但大多數毒株具有比較明顯的宿主特異性。各型流感病毒都能在雞胚內良好增殖。初代分離時(shí)最好應用羊膜腔接種法,但許多毒株也能適應于雞胚尿囊腔,特別是已在羊膜腔內傳代的毒株。丙型流感病毒只能在羊膜腔內增殖。多數流感病毒可在牛胚腎、雞胚腎、猴胚腎和人胚腎細胞內增殖,但各毒株產(chǎn)生細胞病變的能力不同。檢測細胞培養物內病毒增殖的最可靠的方法是血細胞吸附試驗。流感病毒對細胞的吸附,發(fā)生于病毒血凝素與細胞受體(含神經(jīng)氨酸)之間。雖然病毒的NA也參與反應,但因其與HA相比,在數量上只占極少數(10∶1),故在病毒與細胞的最初吸附中起不到多大作用。據估計,每個(gè)雞胚絨毛尿囊膜細胞約有1000~2000個(gè)受體部位。
(2)病毒基因組的復制與轉錄
〓流感病毒復制時(shí)可產(chǎn)生兩種基因轉錄物:一種是A(+)cRNA,其功能相當于mRNA;另一種是A(-)cRNA,是病毒復制時(shí)產(chǎn)生vRNA的模板。病毒RNA在細胞內最先轉錄出mRNA(+)cRNA,這一過(guò)程稱(chēng)初始轉錄。子代病毒RNA分子的產(chǎn)生稱(chēng)為二級轉錄,這一過(guò)程是用A(-)cRNA作模板合成vRNA。流感病毒與其它RNA病毒(如小RNA病毒)不同,它不能在去核的細胞內復制,而且紫外線(xiàn)照射、放線(xiàn)菌素D或絲裂酶素C都可以阻斷病毒的增殖。上述藥物只能在RNA合成之前,即感染后前2小時(shí)之內有此作用。但是DNA合成的化學(xué)抑制物(如阿糖胞苷~AraC),不能降低感染病毒的增殖。因此,功能性宿主DNA,而不是復制型宿主DNA,是流感病毒增殖的早期過(guò)程所必需的。實(shí)際上,宿主細胞的mRNA對流感病毒RNA的復制和轉錄也是需要的,因為宿主細胞mRNA的5’端10~15個(gè)核苷酸以及其帽子結構,可轉移到病毒裸露mRNA的5’端,也可作為病毒基因組轉錄的引物。證明流感病毒的復制需要宿主細胞RNA多聚酶的參與。
流感病毒的初始轉錄〓流感病毒的初始轉錄(mRNA的合成)包括引物RNA的切割、合成啟始、鏈的延長(cháng)和終止等幾個(gè)過(guò)程,由病毒轉錄酶復合體(包括PB1、PB2、PA和NP)來(lái)完成。首先,病毒核酸酶PB2結合到宿主mRNA的5’端并切下10~13個(gè)核苷酸,這一序列帶有帽子結構,可直接作為引物。一般的核酸酶切割后產(chǎn)生的3’端帶有磷酸,而流感病毒的核酸內切酶切割后可產(chǎn)生3’端OH基,因此切下的寡核苷酸不需要去磷酸化即可直接作引物。流感病毒核酸內切酶作用的發(fā)揮要求帽子上有m7G,其合適的切割位點(diǎn)在嘌呤的3’端,并且距離是10~13個(gè)核苷酸,最適切割位點(diǎn)是腺嘌呤核苷的3’端。引物加上后,PB1以病毒RNA為模板催化合成的起始和鏈和延伸。加上去的第一個(gè)核苷酸是G,它與病毒RNA3’端的第二個(gè)核苷酸互補,由此可見(jiàn),病毒轉錄酶不轉錄3’端第一個(gè)核苷酸(U)。當鏈延伸到11-15個(gè)核苷酸長(cháng)度時(shí),引物從PB2上釋放下來(lái),但其3’端的A仍保留在mRNA上,因此病毒mRNA的5’端仍為AGC。在鏈的延伸過(guò)程中,PB1、PB2和PA一起移動(dòng),但PA的作用還不清楚。當鏈延伸到距模板5’端15~22個(gè)核苷酸處時(shí)遇到寡聚U序列,以此為模板合成PolyA尾后使鏈的延長(cháng)終止。由此可見(jiàn)病毒mRNA是病毒RNA的不完全轉錄物。
(A)(一)cRNA的合成及病毒基因組復制〓(A)(一)cRNA是合成子代病毒基因組的模板,可在感染的宿主細胞內發(fā)現,它是病毒RNA的完全轉錄物,5’末端是pppA,3’端沒(méi)有PolyA尾。流感病毒mRNA的合成在無(wú)病毒蛋白質(zhì)合成的情況下即可進(jìn)行,而(A)(一)cRNA不同,必須在有功能性病毒蛋白合成后才能進(jìn)行,因此其合成出現的時(shí)間比mRNA晚。一般認為合成(A)(一)cRNA所需要的酶也是病毒聚合酶復合體,但病毒的某些蛋白質(zhì)(如NS1、NS2和M2)也參與這一轉錄過(guò)程。其轉錄的特點(diǎn)是不需要引物即可起始;轉錄時(shí)由于病毒蛋白質(zhì)的參與,能通過(guò)模板上的PolyU區到達5’末端。病毒聚合酶復合體中每種成分在轉錄過(guò)程中的作用還不十分清楚。流感病毒8個(gè)片段或7個(gè)片段的末端序列都相同,因此轉錄酶識別每個(gè)片段的機會(huì )是均等的,這樣每個(gè)片段轉錄(A)(一)cRNA率都相同。(A)(一)cRNA合成后可作為模板,在轉錄酶復合體的催化下忠實(shí)地轉錄出子代病毒RNA。
RNA合成的調節〓在流感病毒感染過(guò)程中,三種病毒RNA[mRNA、(A)(一)cRNA和vRNA]的合成速度受到某種機制的調節。感染后最先合成的是mRNA,幾乎在感染后馬上就能檢測到,因為mRNA的合成只需要病毒多聚酶復合體及宿主mRNA的帽狀結構,不需要其它的病毒蛋白質(zhì)的協(xié)助。mRNA的合成在感染后2小時(shí)可達到高峰。在檢測到mRNA后很快即可檢測到(A)(一)cRNA,不過(guò)其合成高峰出現的時(shí)間可能比mRNA的還早。(A)(一)cRNA合成后很快復制出vRNA。
(3)病毒的增殖吸附、穿膜和脫殼
〓〖HT5SS〗流感病毒與其它病毒一樣,感染的第一步是病毒與細胞上的特異受體相互作用,使病毒吸附于細胞表面。流感病毒的受體結合位點(diǎn)位于HA頭部頂端,細胞受體是位于細胞膜糖蛋白或糖脂鏈末端的唾液酸。吸附后病毒粒子經(jīng)吞飲作用進(jìn)入細胞漿,與酸性溶酶體發(fā)生融合,這樣可使流感病毒周?chē)膒H下降到50。在這種酸性環(huán)境中,HA的構型發(fā)生很大變化,使HA2的氨基端游離出來(lái)并插入吞噬泡膜的脂質(zhì)雙層,促使病毒囊膜與吞噬泡膜融合并破裂,最后病毒核衣殼釋放到細胞漿內。病毒基因組的復制及其它成分的合成〓流感病毒基因組為負鏈RNA,就是說(shuō)病毒基因組RNA不能作為模板翻譯蛋白質(zhì),必須首先合成mRNA才能進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。因此病毒脫去囊膜后其核酸片段進(jìn)入宿主細胞核,在病毒本身攜帶的聚合酶復合體催化下,以宿主細胞mRNA5’端序列作引物開(kāi)始初級轉錄,即產(chǎn)生mRNA。產(chǎn)生的病毒mRNA進(jìn)入細胞質(zhì)用于翻譯病毒蛋白質(zhì)。在感染的初期,產(chǎn)生的蛋白質(zhì)主要是NP和NS1,這時(shí)宿主細胞mRNA的翻譯被阻斷,新合成的NP和NS1又進(jìn)入細胞核,當在核內聚集到一定濃度后,使病毒mRNA的合成速度下降,開(kāi)始A(一)cRNA和vRNA的合成。新合成的vRNA在核內與NP組成復合體,又可作為模板轉錄病毒mRNA。流感病毒的糖成分主要存在于囊膜上,是糖蛋白和糖脂的組分。糖脂成分來(lái)源于宿主細胞,糖蛋白中的寡糖側鏈由宿主細胞的轉移酶合成。病毒囊膜的類(lèi)脂成分也來(lái)源于宿主細胞膜。病毒粒子的裝配〓有關(guān)流感病毒粒子的詳細裝配過(guò)程目前還不清楚。一般認為NP在細胞漿合成首先以游離狀態(tài)存在,但很快進(jìn)入細胞核與vRNA結合形成核殼體。最近研究表明,M1在細胞核內聚集到一定程度可促使核殼體從細胞核進(jìn)入細胞質(zhì);蚪M片段被NP包圍后可形成一種串聯(lián)結構,但其形成機制還不清楚,因為每一片段的末端序列都相同,在不同片段之間很難找到配對序列。有人認為NP之間的相互作用可將它們聯(lián)在一起,但是還沒(méi)有直接證據。基質(zhì)蛋白(M1)合成后到達細胞膜,緊貼在細胞膜內側面,在此處的胞膜上有HA和NA形成的纖突。核衣殼形成后移向這一區域準備出芽。在每一個(gè)感染性病毒粒子中都含有8個(gè)或7個(gè)不同的基因組片段,在病毒裝配過(guò)程中如何只包裝8個(gè)或7個(gè)不同的片段而不出現差錯,目前還是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。病毒的出芽和釋放〓M1合成后到達細胞膜,與HA、NA或M2的胞漿域之間相互作用可能是病毒出芽的信號。病毒釋放過(guò)程中NA起很重要的作用。NA可去掉病毒囊膜上的神經(jīng)氨酸,避免子代病毒在細胞膜上聚集。病毒成熟的最后一步是靠宿主的蛋白酶將HA裂解為HA1和HA2,使病毒粒子具有感染性。
上一篇:正粘病毒抗原性
下一篇:正粘病毒遺傳與變異