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狂犬病毒：结构、组成、感染循环和生命周期(19)

已有 398 次阅读 2026-2-23 12:13 |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(19)

(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(19)

Rabies virus

4. 狂犬病毒感染的生命周期（续）

（Life cycle of rabies virus infection）

4.2 中期事件：转录、复制及新生蛋白合成

(Middle-phase events: Transcription, replication, and nascent protein synthesis)

4.2.1 病毒核糖核蛋白（RNP）释放、基因组RNA转录启动、复制及蛋白合成

(Viral RNP release, initiation of genome RNA transcription, replication, and protein synthesis)

在RABV生命周期的第二阶段，病毒RNA（vRNA）基因组的转录在受感染细胞的细胞质中启动，此时紧密卷曲、处于转录“冻结(frozen)”状态的RNP核心从内体小泡(endosomal vesicles )中释放出来（见图2.4）。在“脱壳(uncoating)”过程中，M蛋白与RNP解离，紧密卷曲的RNP结构松弛形成松散卷曲的螺旋（Iseni et al.，1998），据推测是为了促进细胞内随后的vRNA转录和复制事件，详见第2.3.3节。进入细胞的RNP作为模板，由大约50个与RNP结合的RNA聚合酶（L-P）复合物进行RNA合成。这些复合物在RNP上的具体位置尚不清楚。一般认为，聚合酶要么在基因组RNA的3'端起始转录，要么在病毒基因组上靠近上一个被感染细胞中子代病毒组装时聚合酶复合物“冻结”位置的下一个下游内部mRNA起始位点恢复转录。这部分复制过程被称为“初级转录”（见第2.3.5节）。根据转录的停/启模型（见第2.3.3节），从各基因依次产生带5'-帽子和poly(A)尾的单顺反子mRNA转录本，最终被翻译成其中一种病毒蛋白（Flamand & Delagneau, 1978; Holloway & Obijeski, 1980）。最下游L基因转录后释放的聚合酶或新合成的聚合酶的重新进入，导致典型的转录梯度——3'端近端基因的mRNA比远端基因的mRNA转录更丰富。

病毒的蛋白质由病毒mRNA利用宿主细胞的蛋白质合成机制合成。G-mRNA在膜结合的多聚核糖体（polysomes）上翻译，并在共翻译过程中插入内质网（ER）腔，此处发生二硫键形成，分子伴侣可协助G单体折叠，之后该分子被运出ER（Gaudin, 1997）。在ER腔内，G单体在特定天冬酰胺（N）残基处经历核心糖基化和N-聚糖加工修饰（见第2.2.3.5节），并形成同源三聚体（Gaudin et al.，1992；Whitt et al.，1991）。N-连接碳水化合物侧链的最终加工发生在细胞内膜网络的 Golgi 装置中。其他四种病毒mRNA（N-、P-、M-和L-mRNA）在细胞质的“游离”多聚核糖体上翻译。随着M蛋白在受感染细胞的细胞质中积累，它可能与真核翻译起始因子eIF3h特异性相互作用，抑制具有Kozak样5'-UTR的细胞（宿主）mRNA的翻译，并夺取受感染细胞中宿主翻译机制的控制权，用于病毒mRNA的翻译（Komarova et al.，2007）。其他病毒蛋白（特别是N和P）的积累允许复制启动，这涉及依赖N蛋白衣壳化的全长抗原基因组N-cRNA的合成。这些cRNA作为基因组N-vRNA扩增的模板，可用于（次级）转录和蛋白质表达。

蛋白质的积累导致细胞质中包涵体（IBs）的形成，其大小随时间增加（Lahaye et al.，2009；Nikolic et al.，2017）。这些IBs在神经元中被称为NBs（Kristensson, Dastur, Manghani, Tsiang, & Bentivoglio, 1996），可通过染色轻易检测到，已被用作RABV感染的诊断标志物。IBs是具有液态细胞器特性的病毒工厂。它们的组装由P蛋白的内在有序结构域和二聚化结构域以及与N蛋白的结合驱动（Nikolic et al.，2017）。IBs包含整个复制机器（包括N、P和L蛋白，vRNA、cRNA和mRNAs，以及M蛋白，还有几种细胞蛋白，包括分别与N和P蛋白相互作用的HSP70和FAK）（Fouquetet al.，2015；Lahaye et al.，2009；Pollin, Granzow, Kollner, Conzelmann, & Finke, 2013；Sagara & Kawai, 1992）。活细胞成像显示，病毒核衣壳从IBs中排出，沿微管运输以形成新的病毒颗粒或次级病毒工厂（Nikolic et al.，2017）。病毒mRNA始终比基因组和抗原基因组RNPs丰富得多，表明mRNA的转录在整个感染过程中仍是RNA合成的主要方式。虽然最初产生的蛋白质是vRNA复制所必需的，但在后期阶段，它们需要大量用于子代病毒的组装。必须同时服务于这两个过程的基因组N-vRNA模板的产量高于抗原基因组cRNAs。用链特异性探针定量显示，基因组vRNAs比抗原基因组cRNAs过量50倍。这种偏向性复制可能归因于GP（基因组启动子）更强的活性，它能成功与AGP（抗原基因组启动子）竞争聚合酶（Finke & Conzelmann, 1997）。