。ㄋ)病毒蛋白的合成與修飾
病毒mRNA在宿主細(xì)胞聚核糖體上翻譯合成病毒結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白,結(jié)構(gòu)蛋白是病毒結(jié)構(gòu)的組成成分,非結(jié)構(gòu)蛋白雖然不是病毒的結(jié)構(gòu)成分,但是在病毒復(fù)制中具有重要功能,大多是一些催化、調(diào)節(jié)病毒復(fù)制的酶類和調(diào)控蛋白。
通常動物病毒mRNA僅翻譯一條連續(xù)的完整的病毒多肽鏈,這種mRNA叫做單順反子mRNA (Monocistronic mRNA) 。分段基因級病毒,如流感病毒,核酸分為8個節(jié)段,每一節(jié)段轉(zhuǎn)錄一條mRNA,翻譯一種病毒蛋白。有的病毒,如脊髓灰質(zhì)炎病毒,病毒RNA本身做為,mRNA,首先翻譯出一大分子蛋白,然后在特殊位點被細(xì)胞或病毒蛋白水解酶裂解為許多小分子病毒蛋白,包括結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。也有的病毒,如披膜病毒,基因組上有多處轉(zhuǎn)錄起始和終止碼,分別轉(zhuǎn)錄出單順反子mRNA并合成各自的病毒蛋白。DNA的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)剪切拼接,并在3'端聚腺苷酸化,5'端加上甲基化帽,轉(zhuǎn)送入胞漿,合成病毒蛋白。
某些病毒蛋白合成后需要修飾,如磷酸化、糖基化等。由病毒和細(xì)胞的蛋白激酶完成磷酸化,這是活化或滅活某些蛋白的一種方式。病毒糖蛋白是在胞漿中與膜相連的核糖體上合成,經(jīng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、平滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基氏體到達(dá)細(xì)胞膜,在此過程中被糖基化。
五、裝配與釋放
新合成的病毒核酸和病毒結(jié)構(gòu)蛋白在感染細(xì)胞內(nèi)組合成病毒顆粒的過程稱為裝配(Assembly),而從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外的過程為釋放(Release)。大多數(shù)DNA病毒,在核內(nèi)復(fù)制DNA,在胞漿內(nèi)合成蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)入核內(nèi)裝配成熟。而痘苗病毒其全部成份及裝配均在胞漿內(nèi)完成。RNA病毒多在胞漿內(nèi)復(fù)制核酸及合成蛋白。感染后6個小時,一個細(xì)胞可產(chǎn)生多達(dá)10,000個病毒顆粒。
病毒裝配成熟后釋放的方式有:(1)宿主細(xì)胞裂解,病毒釋放到周圍環(huán)境中,見于無囊膜病毒,如腺病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等;(2)以出芽的方式釋放,見于有囊膜病毒,如皰疹病毒在核膜上獲得囊膜,流感病毒在細(xì)胞膜上獲得囊膜而成熟,然后以出芽方式釋放出成熟病毒。也可通過細(xì)胞間橋或細(xì)胞融合鄰近的細(xì)胞。
圖21-5 正鏈RNA病毒復(fù)制的主要步驟
病毒的增殖不只是產(chǎn)生有感染性的子代,絕大多數(shù)動物病毒在大量感染的情況下,經(jīng)多次增殖會產(chǎn)生缺損干擾顆粒(Defective interfering particles),它是能干擾親代病毒復(fù)制的缺損病毒,其核酸有部分缺損或被宿主DNA片段替換。缺損干擾顆粒的基本特性是:(1)本身不能繁殖;(2)有輔助病毒存在時方能增殖;(3)干擾同種病毒而不干擾異種病毒的增殖;(4)在感染細(xì)胞內(nèi)與親代病毒競爭性增殖。由于缺損干擾顆粒的產(chǎn)生,使同種感染性病毒數(shù)量減少,在導(dǎo)致病毒的持續(xù)性感染中具有一定的作用,但疫苗中含有大量缺損干擾顆粒會影響活疫苗的免疫效果。
圖21-6 負(fù)鏈RNA病毒復(fù)制的主要步驟