狂犬病病毒分子生物学基础[可修改版ppt]

病毒感染的一般步骤
➢吸附 ➢进入 ➢脱壳 ➢病毒基因转录和复制 ➢子代病毒装配 ➢释放
RV感染的一般步骤
RV的复制和转录
RV基因转录vs复制
病原学
➢病毒主要存在于中枢神经系统、唾液腺和唾液 内。在唾液腺、海马角、大脑皮层细胞浆内形 成嗜酸性包涵体，称为Negri bodies (NB)， 是病毒复制和装配的场所。
➢病毒可以在大鼠、小鼠、家兔和鸡胚等脑组织 内增殖、致弱，也可以通过驯化，适应于非脑 组织细胞。
狂犬病疫苗
➢疫苗：所有用减毒或者杀死的病原生物（包 括细菌、病毒、立克次氏体等）或其抗原性 物质所制成，用于预防接种的生物制品。
GT
病毒名称
缩写
I
狂犬病病毒
RV
II
Lagos蝙蝠株
LagV
III
Mokola病毒
MokV
IV
Duvenhage病毒
DuvV
V
欧洲蝙蝠病毒-1 EBL-1
VI
欧洲蝙蝠病毒-2 EBL-2
VII
澳大利亚蝙蝠病毒 ABL
……….
两个遗传谱系
➢疫苗的 交叉保护 作用仅存 在与同一 个遗传谱 系内的病 毒中！
➢特点：不具细胞结构，具有遗传、复制等生 命特征，既无能能量代谢系统也无蛋白质和 核酸合成系统……
病毒的形态
➢⑴球状病毒；⑵杆状病毒；⑶砖形病毒； ⑷冠状病毒；⑸丝状病毒；⑹链状病毒； ⑺有包膜的球状病毒；⑻具有球状头部的 病毒；⑼封于包含体内的昆虫病毒等。
➢病毒粒的对称体制：
病毒粒的对称体制只有两种，即⑴螺旋对 称（代表烟草花叶病毒） ⑵二十面体对称 （等轴对称，代表腺病毒）。一些结构较 复杂的病毒，实质上是上述两种对称相结 合的结果，故称作复合对称（代表T偶数噬 菌体）。
杆状病毒
HIV
丝状病毒
腺病毒
病毒的分类
➢从遗传物质分类：DNA病毒、RNA病毒、蛋 白质病毒（如：朊病毒）。
➢从病毒结构分类：真病毒（Euvirus，简称 病毒）和亚病毒（Subvirus，包括类病毒
、拟病毒、朊病毒）。
➢从寄主类型分类：噬菌体（细菌病毒）、 植物病毒（如烟草花叶病毒）、动物病毒 （如禽流感病毒、天花病毒、HⅣ等）。
➢目的：预防、控制疾病（如狂犬病）的发生 、流行。
➢1881年法国巴斯德最早应用连续传代减弱病 毒毒力，成功制造出狂犬病疫苗。
➢目前接种狂犬病疫苗是预防狂犬病唯一有效 的手段。由于狂犬病几乎100%的致死性，人 用狂犬病疫苗必须是灭活苗。
狂犬病疫苗的历史
➢经历五代疫苗 1.神经组织疫苗 2.禽胚培养疫苗 3.细胞培养疫苗 4.亚单位及精致疫苗 5.基因工程疫苗
里程碑：分子生物学的诞生
1962 Nobel prize in Physiology or Medicine
中心法则
蛋白质
原核生物和真核生物在基因表达上的区别
什么是病毒？
➢生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含 单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄 生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
逆轴突运输机制
(Cited from Dietzschold et al., 2005)
小结
➢ 狂犬病病毒RV是弹状病毒科(Rhabdoviridae )狂犬病 病毒属 (Lyssavirus )的模式病毒种。
➢ RV 呈子弹状，长约为180 nm (60-400 nm)，直径约为 75 nm (60-85 nm) 。
➢ 具有囊膜包被，基因组为12 kbp大小的单股负链 RNA (-ssRNA)。
➢ 高度嗜神经性，且逆轴突传播。 ➢ 含有5个结构基因，从3’到5’依次为N、P、M、G和L。 ➢ 病 毒 粒 子 大 小 ： 5×105—8×105 kDa ， 沉 降 系 数 为
600S。
狂犬病病毒属的分类
➢ 根据N基因5’端500 bp碱基的同源性分析，可以将狂犬 病病毒属分为7种基因型（Genotype，GT）：
狂犬病病毒分子生 物学基础
病原
➢狂犬病病毒：Rabies virus, RV。
➢有两种主要抗原：一种是外膜上的糖蛋白 抗原，为主要抗原，决定病毒的嗜神经性 、致病性和产生中和抗体；内层的核蛋白 抗原，可使体内产生补体结合抗体和沉淀 素，无保护作用。
➢从患者或患病动物体内分离的毒株成为自 然毒株或街毒株（street virus），毒力 强；经过脑组织多次传代后，成为固定毒 株（fixed virus），毒力弱，可以用于疫 苗制备。
-ssRNA vs +ssRNA
➢定义：一般来说根据RNA能否直接起mRNA作 用而分成单股正链RNA病毒(正股RNA病毒) 与单股负链RNA病毒(负股RNA病毒)两种。
➢RV属于单股负链RNA病毒，即-ssRNA病毒。
RV感染周期
(Cited from Dietzschold et al., 2005)
58种植物病毒未归类
75 nm (60～85 nm)
狂犬病病毒：Rabies virus, RV
180 nm (60～400 nm)
RV基因组构成
➢大小：约12 kbp。 ➢单股负链RNA (-ssRNA)。 ➢基因排布（3’to 5’）：核蛋白（N）、磷蛋白（P）、基质蛋白 （M）、糖蛋白（G）和大蛋白（即依赖RNA的RNA聚合酶，L）。 其中N基因最保守，常用于进化分析；G基因编码的G蛋白是病毒 唯一暴露在外表面的蛋白，是病毒的主要抗原，同时也是引起 宿主免疫应答的主要组分。
人用狂犬病疫苗生产流程
细胞制备及培养 分装及冻干
接种毒株
原液检定
培育
病毒纯化
收获病毒上清 病毒灭活
RV的灭活
➢病毒对H2O2、KMNO4、新洁尔液、来苏儿、 肥皂水、70%酒精、碘酒以及β-丙内酯敏 感。
➢目前通用β-丙内酯来灭活疫苗收获液中的 活毒，用量为1:4000，方法：4℃过夜， 37℃水浴2h水解残留的β-丙内酯。
➢从性质来分：温和病毒（HⅣ）、烈性病毒 （狂犬病病毒）。
病毒的分类
➢国际病毒分类委员会（International Committee on Taxonomy of Viruses：ICTV）
弹状病毒科病毒结构意图
弹状病毒科成员
水泡性病毒属 VSV
弹状病毒科
狂犬病病毒属 RV 短暂热病毒属 非毒粒弹状病毒属 细胞核弹状病毒属 植物病毒 细胞质弹状病毒属