脑心肌炎病毒及其蛋白结构和功能研究进展

２ ｍ￣３ ｍ， ７ｎ ０ｎ 分子质 量 约 ２６ ０ｋ ， ０ ｕ 在氯 化铯 中的 浮 密度 为 １ ３ ／ ｍ。 １ ３ ／ｍ。 ． ３ｇ ｃ ～ ． ４ｇ ｃ 。具 有 血凝 性 ，
可凝 集 绵羊 红 细胞 ， 以抵 抗 乙醚 、 仿 、 醇 等 脂 可 氯 乙 溶 性溶 剂 ， 电离 辐 射 、 和 甲醛 可 使 此 病 毒 失 去 活 酚 性 ， 病毒 对热 有一 定抵 抗 力 ，０℃加 热 １ｈ可被 灭 但 ６
终 产 物 ： １区 的 ＶＰ ～ ＶＰ 、 ３区 的 ３ Ｐ １ ４Ｐ Ａ～ ３ 和 Ｐ Ｄ ２
致 死性 疾 病 的病 原［ 。Ｅ Ｖ 能 够 引 起 猪 产 生 急 ４ ］ ＭＣ 性 病毒 性传 染病 ， 非人 灵 长类 动物 的心 肌 、 对 中枢 神 经 系统 、 脏等 产 生急性 或 持续 性感 染 ， 且 具有 体 脾 并
活 ， 一７ 置 Ｏ℃可 长 期 保 存 ， 胰 蛋 白酶 敏 感 性 有 所 对
１ 脑 心 肌炎 病 毒 基 因组 结 构及 编 码 蛋 白特 征
Ｅ ＭＣ 为单 股正 链 Ｒ Ｖ ＮＡ 病毒 ， 长约 ７ ８ｋ ， 全 ． ｂ 包 括 ５ ＵＴ ３ Ｕ Ｒ 和 中 问一个 较大 的开 放读 码 ’ Ｒ、 ’ Ｔ
收 稿 日期 ：０ １１ 一 ６ ２ １ —Ｏ ２ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 项 目（ １ ６ ０ ３ ； 家 民委 科 研 项 目（ ０ Ｂ ３ ； 肃 省 教 育厅 科 研 项 目（ Ｏ ８ － ４ 国 ３ １０ ３ ） 国 １Ｘ ０ ） 甘 １ １ ＢＯ ）
作 者简 介 ： 凡静 静 （ ９８ ） 女 ， 南 开 封 人 ， 士研 究 生 ， 要 从 事人 畜 共 患 病 预 防 、 断技 术 的研 究 。 ＊通 讯 作 者 １８一 ， 河 硕 主 诊
其 宿主 广泛 ， 不仅 可 以给养 猪业 造 成 经济 损 失 ， 而且 能够 跨 种 间传 播 ， 人 构 成 潜 在 危 害 。有 研 究 不 仅 对 在人 类 血清 中检 测 到 了 Ｅ Ｖ 抗 体 ， ＭＣ 而且 还 从 热性 病 患者 体 内分 离 到 了病 毒 ［ 。 因此 ， ＭＣ 是重 要 ８ ］ Ｅ Ｖ 的人兽 共患 病致 病 因子 。论文 对该 病 毒 基 因结 构 和
结构结 合 的 ４ — Ｐ Ｅ Ｅ １翻译 抑 制体 的活 性来 抑 制 宿 主 细胞 内的蛋 白合 成 ， 制宿 主细 胞 的 翻译 ， 抑 这在 病 毒 的起始 加工 过程 中具有 重要 的作 用 ， 对病 毒 Ｒ 还 ＮＡ 的复制起 作用 。Ｌ蛋 白和 ２ 蛋 白协 同作 用 ， 病毒 Ａ 是
帚瞩 唣 动 物 医 学 进 展 ，０ ２ ３ （ ） ６ —０ ２ １ ， ３ ２ ：７７ Ｐｒ ｇｒ ｓ ｎ Ｖ文 ｉ ａ ｙ Ｍ ｅ ｉｉ ｏ ｅ ｓｉ ｅｅ ｎ ｒ ｔｒ ｄ ｃｎｅ 献 综 述
》
脑 心 肌 炎 病 毒 及 其 蛋 白结 构 和 功 能 研 究进 展
６ ８
动 物 医学 进 展
２１ ０ ２年
第 ３ ３卷
第 ２期 （ 第 ２４期 ） 总 ２
组成 病毒 的衣壳 ， 病毒抗 原 位点 的所 在 ， 以 ＶＰ 是 且 １
的 免疫原 性最 强 。
存 着一 些抗 原表 位 。ＶＰ ４基 因处于 病毒 结构 蛋 白的
最 内侧 ， 抗原 性最 弱 。
中 ＶＰ ２最为保 守 、 １变异 最 大［ 。 ＶＰ １ ］
Ｐ 、 ２和 Ｐ １Ｐ ３分别 水解 成单 体 １ １ １ 、Ｄ， Ａ、 Ａ、Ｂ、Ｃ １ ２
２ ２ 和 ３ 、Ｂ、 Ｃ ３ Ｂ、Ｃ Ａ ３ ３ 、 Ｄ。Ｅ ＭＣ 感染 时 ２ Ｖ Ａ蛋 白
Ｅ Ｖ转 录机 制 独 特 ， ５ ＭＣ 其 末 端 没 有 “ 帽子 ” 结构 ， ２ 由 ０个 氨 基 酸 组 成 的 ＶＰ ｇ充 当病 毒 的 “ 帽 子” ５ ， ＵＴＲ 区域 较 大 ， 括 １个 特 殊 结 构—— 内 包 部 核 糖体 进 入位 点 （ｉｔｒ ａ ｒ ｏ ｏ ｌ ｎｒ ｉ ， ｎｅｎ ｌ ｉ ｓ ｍａ ｅ ｔｙｓｔ ｂ ｅ
性 ， 可 能对病 毒 感 染 晚期 病 毒 粒 子 的释 放 具 有 重 这
分 重要 的作 用ｌ １ 引。
２ ＥＭＣ 结 构 蛋 白与 非结 构 蛋 白的 功 能 Ｖ
结 构蛋 白拥 有 抗 原 表 位 ， 用 于 基 因工 程疫 苗 常 研究 ， 非结 构蛋 白与病 毒 的复制 、 定位 及 感染 等 有 核
关 。Ｅ ＭＣ 的 ４种 结 构 蛋 白均参 与 病 毒 抗 原 表 位 Ｖ 的形 成 ， １ 最 重 要 的 中和性 抗 原 表 位 。受 选 择 ＶＰ 是 性 压力 的影 响 ， １需要 不 断 发生 变 异 以维 持 Ｅ ＶＰ Ｍ—
一
能抑制 宿 主细胞 ｍＲＮＡｓ 帽子 结构 依 赖性 翻 译 的能
力 。这 一抑制 机制 与 ２ 病毒 蛋 白和游 离 的 ４ Ａ ０Ｓ紧
密结合 但却不 出现在 ８ Ｓ聚集 区有 关 。同 时病 毒 的 ０ ２ Ａ蛋 白含有 许 多 酵母 核 糖 体 蛋 白都有 的核 定 位 信
号 ，Ａ 蛋 白 的 缺 失 还 阻 止 了 病 毒 的 核 定 位 。 ２ Ｄ ｎ ｅｌ ｏ ｎ ｌ Ｇ Ｄ等 经 研 究 报 道 ，Ａ 蛋 白酶 通 过 裂 ｙ ２ 解 翻译 起 始 因子 的 ｅＦ Ｇ 亚基 ， 而 改变 能 与 帽 子 Ｉ４ 从
酶将 蛋 白水解成 Ｐ １和 Ｐ ＋ Ｐ ， 由 ３ ２ ３再 Ｃ蛋 白酶 将
依 赖 性 聚 合 酶 ３ 与 病 毒 基 因 组 的 复 制 关 系 密 Ｄ，
切 ［３ １ 。研 究表 明 ， ０ 非结 构 蛋 白编 码 区 比结 构 蛋 白编
码 区保 守 ， 且 １ ８ 而 ９ ７年 之 后分 离 的猪 源 Ｅ ＭＣ 非 Ｖ 结 构蛋 白中 ３ 最 为 保 守 、 Ａ 变 异 最 大 ， 构 蛋 白 Ｄ ２ 结
因组 及 它所 编码蛋 白的结 构 与功能 的研 究对 新型 疫 苗及动 物机 体 的抗 感 染免 疫机制 的研 究有 重要 的 生物 学
作 用 。论 文 综述 了脑 心肌 炎病毒 基 因组 结构 及其 编码 蛋 白的 结构 和功 能 。
关键 词 ： 心肌 炎病毒 ； 白； 构 ； 能 脑 蛋 结 功
功能 的研究 进行 了综 述 。
Ｅ Ｖ）是 一 种 重 要 的人 畜 共 患 病 病 原 ， 于 微 ＭＣ 属 Ｒ ＮＡ 病 毒科 心 病 毒 属 （ ａ ｄ ｏ ｉｕ ）１。病 毒 粒 子 Ｃ ｒ ｉｖｒ ｓ ｌ ］ 呈 圆形 ， 无囊 膜 ， 衣 壳 呈 二 十 面 体 对 称 ， 径 约 为 核 直
外 感染 人 心 肌 细 胞 的 能 力 ＿ 。猪 感 染 后 ， 体 对 外 ５ ］ 机
区 的 ２ ～ ２ 病 毒 自身 编 码 的 前 导 蛋 白 （ 蛋 Ａ Ｃ、 Ｌ
白） 。 ［
排 毒及 病 毒血 症 的 时 间极 短 ， 在感 染 后 １ｄ ３ｄ 仅 ～ 可 以从 血 清 、 鼻拭 子 、 肛拭 子 中分离 到病 毒［ 。机 体 ６ ］ 内病 毒存 留的时 间 也很 短 ， 可 在 感 染 后 １ｄ ５ｄ 仅 ～ 死 亡仔 猪 的心 、 桃 体 、 、 扁 肝 肾和 肺 等 组 织 器 官 中分
Ｉ Ｅ ）。Ｉ Ｅ 由大 约 ４ ０个 碱 基组成 ， 作用是 引 Ｒ Ｓ Ｒ Ｓ ５ 其 导病 毒基 因组 不 经 过 正 常 的 ５ 帽 子 ” 端 结 构 而 末 直 接进 行 多 聚 蛋 白 的 翻 译［ １ 。在 近 ５ 端 有 Ｐ ｌ ｏｙ
（ ） 长 度 约 ５ ｔ １ ０ｎ 。３ Ｃ ， ０ ｎ～ ５ ｔ ＵＴＲ 是 复 制 酶 的 第
急性致 死性 心 肌炎 的黑猩 猩 体 内首 次分 离 得 到该 病
毒 ，９ ８年在 巴 拿 马 首 次 证 实 Ｅ １５ ＭＣ 是 猪 的 一 种 Ｖ
白。该 多聚 蛋 白在 ３种 蛋 白 酶 的 作 用 下 被 逐 步 分 解 ， 先 分 解 成 前体 蛋 白 Ｐ 、 ２ Ｐ 首 １ Ｐ 、 ３和 一 个 病 毒 自 身编 码 的引导 蛋 白或 Ｌ蛋 白 ， 最终 切割 成 ｌ 个 蛋 白 １
离到 病毒 ］ 给病 毒 的分 离 带来 一定 的 困难 。 由于 ，
Ｐ １区核 苷 酸序列 由 １ Ｉ Ｉ Ａ、Ｂ、Ｃ和 Ｉ 个 基 因 Ｄ４ 编码 序 列 组 成 ， 别 编 码 结 构 蛋 白 ＶＰ 、 Ｐ 、 ３ 分 ４ Ｖ ２ ＶＰ 和 ＶＰ １ 分子 质量 依 次 为 ８ ２ 、 ５ ３ ｕ ， 、 ８ ２ 、 ０ｋ 。这 ４种 结 构蛋 白组 成 了病毒 的衣 壳粒 子 ， ６ 每 Ｏ个衣 壳粒 子
凡静 静 ， 若 飞 ， 忠仁 冯 马
（ ． 北 民族 大学 生命 科 学 与 工 程 学 院 ， 肃 兰 州 ７ ０ ３ ；． 肃 省 动 物 细 胞 工 程 技 术 研 究 中 心 ， 肃 兰 州 ７ ０ ３ ） ｔ西 甘 ３００２甘 甘 ３０ ０
摘 要 ： 脑心 肌 炎病毒 （ Ｍｃ 是 一种 重要 的人 畜共 患病病 原 ， Ｅ Ｖ） 高危 感 染动 物 是猪 ， 自然宿 主 是 啮 齿 动 物 ， 也 可 以感 染这 种 病毒 。也有 研 究报 道 ， 毒 可 分解 为 前体 蛋 白 Ｐ 、 ２ Ｐ ３和 Ｌ蛋 白， 终切 割 成 １ 人 病 １Ｐ 、 最 １ 个蛋 白终产 物 ， 中 ＶＰ 蛋 白存 在 主要抗 原表 位 ， 有 良好 的 中和 作 用 。 目前 尚 不能 阐明病 毒 感 染 后 的发 其 １ 具 病机 制 ， 宿主 感 染病毒 的影 响 因素等 。 因此 ， 对病 毒特 性 进行 的研 究有 助 于 对该 病 的预 防及 控 制 ， 病毒 基 对
Ｐ ２及 Ｐ ３区核 苷 酸 序 列 主 要 编 码 非 结 构 蛋 白 ，
包 括 ２ ２ 、 Ｃ、 Ｄ、 Ａ、 Ｂ 及 蛋 白 酶 ３ 和 ＲＮ Ａ、 Ｂ ２ ２ ３ ３ Ｃ Ａ
病 毒非 结构 蛋 白主要是 编码 蛋 白加 工 相关 蛋 白 和病毒 基 因组 复 制相关 蛋 白。Ｅ ＭＣ 的 ２ 蛋 白含 Ｖ Ａ 有 １ ０个 氨基 酸 ， 与 自动 催 化 和病 毒 多 聚 蛋 白 的 ５ 参 早期 裂解 。病 毒 多 聚 蛋 白合 成 后 ， 先 由 ２ 蛋 白 首 Ａ
基 因组产 生抵抗 宿 主的 防御特 性 引。 ２ Ｂ蛋 白可 以改 变 细 胞 膜 ， 加 细 胞 膜 的 渗 透 增
结合位 点 ， 二级 结 构 在 病 毒 的 翻译 与 复制 过 程 其
中具有重 要 作用 ， 主要起 始 负链 Ｒ ＮＡ 的合 成 。３ ＵＴＲ 在病毒 的翻译 过程及 感染 性病 毒粒 子 的形成 过 程 中起 着 十
不 同 ， 价 阳离 子对 病毒 没有 明显 的保 护作 用 ｌ 。 二 ＿ ２ ］
１４ ９ ５年 ， ｌ ｇＦ Ｃ等＿ 从 佛罗 里 达州一 只 患 Ｈｅ ｗｉ ３
框 （ ＲＦ ， 包 含 ７ ９ｎ ， Ｏ ）５ 端 ０ ｔ３ 包含 １ ７ｎ ， ＲＦ 端 ３ ｔ Ｏ
长为 ６８ ９ｎ ， ７ ｔ编码 由 ２２ ２个 氨基 酸组 成 的多 聚蛋 ９
中图 分 类 号 ： ８ ２ ６ ９ ６ ￥ ５ ． ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ７５ ３ （ ０ ２ ０ —０ ７０ １０ —０ ８ ２ １ ）２０ ６—４
脑 心 肌 炎 病 毒 （ Ｅ ｃｐ ａｏ ｏ ａｄｔ ｉ ｓ ｎ ｅ ｈ ｌｍｙ ｃｒｉ ｓｖｒ ， ｉ ｕ