猪繁殖与呼吸综合症病毒的结构蛋白
刘欢欢 中国农业科学院
猪繁殖与呼吸综合症病毒的GPZ(GPZa)为糖蛋白,在I型和11型PRRSV中分别含有253和256个氨基酸。在其1一40氨基酸区域内存在一个预测的N端信号序列,一个TM螺旋信号以及两个氨基酸的跨膜区域。GpZ存在两个保守的糖基化位点,I型为x73位和一79位氨基酸。11型为171和178位氨基酸,2004年兽医报道这些位点的糖基化对病毒感染性的维持不是必须的。2010年Das等证实北美型 PRRSVFLzZ株中GPZ蛋白的N一84位糖基化位点是产生感染性病毒子代所必须的。
E蛋白或Zb蛋白由。盯Zb编码,它完全嵌在由oRFZa编码的oPZ(或称作GPa)中。E蛋白为非糖基化的70一73个氨基酸大小的次要结构蛋白。在EAV中E蛋白为病毒感染必须的,但是对病毒粒子的形成却不是必要的。通过分析与该蛋白相似的禽流感中的MZ蛋白及甲病毒中的6K蛋白推测E蛋白极有可能参与病毒对细胞的融合或是内化过程。
Gp4蛋白的大小从178个氨基酸(11型)到183个氨基酸(I型)不等。它是经糖基化修饰的蛋白,共存在四个潜在糖基化位点分别为37、84、120、130位氨基酸,通过与存在三个糖基化位点的EAV比较,推测其至少有三个位点是被修饰的。2010年oas等证实该蛋白四个糖基化位点均被修饰 (nasetal,Zoloa)。GP3蛋白是PRRSV中糖基化程度最高的蛋白,它在I型中含265个氨基酸11型中有254个氨基酸。已被证实该蛋白在口株(l型或欧洲株)中大小约为45一50kDa。GP3的拓扑结构还不甚清楚。预测在1一27和183~200位氨基酸区域各含有一个TM区。它是PRRSV中变异度处于第二位的蛋白,仅次于GPS蛋白。欧洲性和美洲型间的氨基酸同源性为54一 60%。变异最大的区域位于c端的30一50氨基酸残基处,在该区域欧洲性的亚株比美洲型的多H个氨基酸。两型间预测的外功能区相似度约70%。
第一个TM螺旋的预测是通过PRRsV与EAv的比较得出,但是EAV这一区域并非断裂位点,这意味着在PRRSV中该蛋白是同时在N端和c端镶嵌在膜上。在推测的胞外功能区中,GP3含有六个潜在的糖基化位点分别处于第29,42,50,131,152,160位氨基酸(I型中为29,42,50,131,152,159位)。通过SDS一PAGE发现GP3蛋白的分子量增加约为16kDa表明六个位点都被利用了,与EAv中的发现一致。针对FL12株GP3蛋白的研究表明,该蛋白含有七个潜在糖基化位点,但其195位糖基化位点是不被修饰的,因此只有六个位点是被添加糖链的 (Dasetal,Zolob)。尽管预测的oRF3约为27一29切a,明显小于其凝胶检测的40一sokoa。Gp3蛋白的前30个氨基酸包含一个信号肤区域,在蛋白成熟后就被剪切掉,因此该区域并不显著影响蛋白的生物学性质。在H型PRRSV的感染中,一些GP3蛋白被分泌到细胞介质中,起初它被认为不是病毒的结构蛋白。09年在11型pRRsV中证实Gp3存在于病毒表面。
通过重组杆状病毒表达的GP3或重组痘病毒表达GP3/GPS发现它在动物体内能引起部分免疫反应研究表明GP3上有两个在欧洲株和l美洲株都保守的,能被单抗识别的最小为点w74CRIGHDRCGED85和Y67EPGRsLw7。在一些毒株中,这两个抗原识别位点的差异为两个氨基酸。通过突变分析显示,基因型的差异可能导致抗原性表位的改变。58一72aa,73一87aa,85~10zaa,102一 115aa,50一65aa,66一 slaa,80一95aa不 1194一logaa为通过westernblot鉴定出的抗原识别位点。针对ORF3的特异性单抗也只能与一部分毒株反应,说明该蛋白的抗原多态性。
oPZa、GP3、GP4蛋白在两型PRRSv中均是以三聚体的形式构成病毒囊膜至少在I型PRRsv中E蛋白是这一蛋白聚合体的组成部分,缺失四个蛋白中的任何一个都会导致复合体无法形成。在EAV中以发现蛋白聚合体是通过几个蛋白间的二硫键相互作用形成的,但在p双sv中还未得到证实。对I型PRRSV而言,这几个蛋白对病毒的感染性是必须的,但是对病毒粒子的形成是非必须的。GpZa与Gp4糖蛋白与受体CD1631间存在相互作用,病毒入侵宿主的尾声阶段是病毒进入细胞核,这一过程清道夫受体CD163发挥着重要作用,它与GPZa与GP4共同作用完成病毒基因组的释放,E蛋白及至今尚未确定的胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶在这一过程中也发挥作用。
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