猪流感病毒基因结构与编码蛋白
赵红梅 吉林农业大学
猪流感病毒（SIV）属于单股负链RNA病毒，基因组约为13.6Kb，由大小不同的8个独立片段组成，其中片段1和片段2最大，为2341个核普酸，分别编码不同长度的PBI和PBZ。片段3一6分别编码PA、HA、NP和NA。片段7有3个阅读框，编码基质蛋白(Ml、MZ和M3)。片段8最小，仅有890个核昔酸，该片段有2个开放阅读框，分别编码Nsl和NSZ。SIV的8个基因片段编码10种蛋白质。
HA是病毒表面的钎突糖蛋白之一，分子量约为76KD，大约有562一566个氨基酸组成。HA含有4个结构域:信号肤、胞浆域、跨膜域和胞外域。HA由重链HAI和轻链HAZ组成，HAI大约由 319一328个氨基酸组成，具有与受体细胞受体结合的特性;HAZ大约有221一222个氨基酸组成，是参与细胞融合的重要亚单位。HAI和HAZ由一个精氨酸相连接，HA以三聚体的形式镶嵌在双层类脂膜上，每个HA单体可分成两部分，一部分由HAI构成的球形头部，含有受体位点和抗原决定簇;另一部分为柄，由HAI一部分和整个HAZ组成，插入囊膜。SW的HA受体结合部位呈口袋状且相当的保守，此部位周围的氨基酸也相当的保守，若受体位点上的某个氨基酸有变异，不仅能够引起抗原性变异，还能改变受体与病毒的结合能力。
病毒能在宿主体内传播的条件是因为HA的裂解活性，裂解活性与两类蛋白酶有关，一种是胰蛋白酶，能同时裂解高低两种致病力的毒株的HA，另一种是枯草杆菌酶，它只能裂解高致病力毒株，且在体内广泛存在，在大部分组织内复制，引起大范围的损伤。HA有重要的功能:能凝集红细胞，在病毒吸附和穿膜过程中起重要作用，HA还可诱导机体产生中和性的抗体以中和病毒的感染，是流感病毒最为重要的保护性抗原，它既能诱导机体产生特异性的抗体，又能刺激机体产生细胞毒性T淋巴细胞反应(CTL)。HA蛋白含有很多种糖类，这些糖分子的侧链可覆盖糖基化位点和氨基酸残基，所以糖基化位点对病原的抗原性和生物特性有影响。低致病性毒株裂解位点处只有一个碱性氨基酸，而高致病力的毒株含有多个碱性氨基酸。
NA是构成病毒囊膜钎突之一，属于H类糖蛋白，包含4个结构域:氨基酸胞浆尾、非极性跨膜区、颈部以及头部序列。在检测不同的亚型中，胞浆尾的氨基酸序列是一样的。NA有一个疏水区，6个氨基酸比较保守，其他的氨基酸变异大，SIV的头部相对的保守，不同亚型有很高的同源性，NA头部的n个保守氨基酸构成了NA的酶活性中心。NA能水解红细胞表面受体，使凝集到红细胞的病毒解脱下来，或从感染的细胞中释放出来。另外，NA可以阻止病毒粒子的吸附，并增强病毒粒子的释放。最近的研究表明，NA吸附的牢固程度和活性的发挥，关系到病毒能否以最佳的方式进行复制。
核蛋白(NP)由片段5编码，大约为500个氨基酸。NP是核蛋白，具有型特异性，NP是螺旋形核衣壳的主轴，与RNA片段和各种聚合酶相连，在感染的细胞中以磷酸化形式存在。NP至少有3个互相重叠的抗原区，其中一个区在各型流感病毒间均存在。
针对这一区的单克隆抗体可以抑制病毒RNA的转录，说明NP在mRNA到RNA转录过程中起着重要的作用。NP的核普酸比较保守，但有时也会发生突变。基质蛋白(Ml和M2)由片段7编码，为疏水性蛋白，由250个氨基酸组成，有3个读码框，能够诱导病毒的组装，Ml在不同的阶段感染细胞，其所表现出的功能也有所不同。在病毒成熟脱壳时，释放核糖核蛋白;在细胞感染是，Ml与核糖核蛋白结合，使其自细胞内转移到核外。MZ的氨基酸最保守，为非糖基的跨膜蛋白，以四聚体形式组成寡聚体，存在感染细胞的表面。MZ在感染细胞时作为质子通道，一方面控制高尔基体的PH值，保证HA的完整性;另一方面在病毒粒子脱壳时，形成酸化环境，激活HA的功能。
聚合酶蛋白PA、PBI和PBZ由病毒片段l、2和3编码，分别由720，760和760个氨基酸组成。3个聚合酶蛋白与病毒的核蛋白相连接，构成病毒的聚合酶复合体，具有转录核酸内切酶的活性。其中PBZ识别和裂解宿主细胞mRNA端帽子结构，以此可作为病毒转录的引物;PBI具有可使模板mRNA不断延长的作用;PA是一解链蛋白，具有蛋白激酶的活性。
非结构蛋白(NS)有两个开放阅读框，分别编码Nsl和NSZ，分子量分别为25KD和12KD。NSI是线性mRNA编码产物，有202一207个氨基酸，NSI蛋白含有2个核定位信号区。NsZ由剪接的mRNA转录而来，有121个氨基酸。序列分析，NSI和NsZ有70个氨基酸重叠。NSI主要存在感染细胞的核内，NSZ存在于感染细胞内。NSI分子的氨基酸残基和磷酸基团共价连接，磷酸化的Nsl蛋白可调节病毒复制过程。NSI的功能是抵抗宿主细胞产生千扰素的活性。NSI还具有调节功能，NSI还可以调节病毒mRNA的转录和复制，例如病毒mRNA的剪切，促进病毒RNA的翻译等。NSZ蛋白大量存在于宿主细胞的细胞浆中，其合成较晚。病毒粒子中含有NSZ蛋白。
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