質(zhì)型多角體病毒侵染、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制的研究進(jìn)展

靳 亮，彭 晗，王金昌，張莉莉，張 婷

(1.江西省科學(xué)院微生物研究所，330029，南昌；2.南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，330077，南昌)

質(zhì)型多角體病毒侵染、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制的研究進(jìn)展

靳 亮1，彭 晗2，王金昌1，張莉莉1，張 婷1

(1.江西省科學(xué)院微生物研究所，330029，南昌；2.南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，330077，南昌)

質(zhì)型多角體病毒(Cytoplasmicpolyhedrosisvirus，CPV)隸屬呼腸孤病毒科Reoviridae質(zhì)型多角體病毒屬Cypovirus，通常基因組由10個(gè)節(jié)段雙鏈RNA構(gòu)成。根據(jù)病毒基因組dsRNA片段在聚丙烯酰胺或瓊脂糖凝膠中電泳圖譜的差異，目前CPV已被分為20個(gè)電泳型。依據(jù)已有的研究結(jié)果，綜述了質(zhì)型多角體病毒(Cypovirus， 簡(jiǎn)稱CPV)侵染、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制的最新研究進(jìn)展。重點(diǎn)分析了CPV入侵過(guò)程；轉(zhuǎn)錄過(guò)程中CPV衣殼蛋白VP1和塔狀蛋白VP3構(gòu)象變化，促進(jìn)mRNA起始轉(zhuǎn)錄和加帽的作用；大突起蛋白VP5，作為夾狀蛋白起到穩(wěn)定CPV病毒粒子結(jié)構(gòu)的作用；另外，VP5作為mRNA分子伴侶，促進(jìn)RNA鏈的解旋和加速鏈的退火。這些研究結(jié)果將為下一步深入研究CPV入侵、轉(zhuǎn)錄機(jī)制，提供了重要的理論依據(jù)和研究線索。

質(zhì)型多角體病毒；病毒入侵；病毒轉(zhuǎn)錄；結(jié)構(gòu)蛋白

0 引言

質(zhì)型多角體病毒(Cytoplasmicpolyhedrosisvirus)屬于呼腸孤病毒科，質(zhì)型多角體病毒屬。根據(jù)病毒基因組dsRNA片段在聚丙烯酰胺或瓊脂糖凝膠中電泳圖譜的差異，目前CPV已被分為20個(gè)電泳型[1-2]，電泳型之間至少有3個(gè)基因節(jié)段的遷移率不同。

隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)與信息處理等新技術(shù)的運(yùn)用與發(fā)展，包括X射線晶體衍射、低溫電鏡與三維重構(gòu)技術(shù)，質(zhì)型多角體病毒結(jié)構(gòu)學(xué)研究方面已取得突破性進(jìn)展[3]。采用冷凍電鏡和計(jì)算機(jī)三維重構(gòu)技術(shù)研究病毒顆粒表明：CPV為單層衣殼，它的衣殼蛋白主要由3種結(jié)構(gòu)蛋白組成，分別是衣殼蛋白CSP(Capsid shell protein )、塔式突起蛋白TP(Turret protein)及大突起蛋白LPP(Large protrusion protein)[4]。Yu[5]等利用低溫電子顯微鏡技術(shù)在分辨率上研究了衣殼蛋白的三維結(jié)構(gòu)，在與基因組直接作用的區(qū)域中觀察到螺旋與β發(fā)卡結(jié)構(gòu)之間的構(gòu)象改變，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了特有的加帽結(jié)構(gòu)和釋放通道。Cheng[6]等通過(guò)低溫電子顯微鏡研究發(fā)現(xiàn)，CPV的五聚體塔狀蛋白的酶區(qū)域是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)高度保守并且有5個(gè)連接著鳥(niǎo)苷酰基轉(zhuǎn)移酶和甲基轉(zhuǎn)移酶區(qū)域的獨(dú)特的通道；通過(guò)氨基酸序列推理，LPP是由S7片段編碼P50蛋白修飾后得到的。Yang[7]等研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)CPV病毒粒子進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)，衣殼蛋白VP1A、VP1B和塔狀蛋白VP3構(gòu)象發(fā)生變化，衣殼空間擴(kuò)大和塔狀蛋白周圍通道的加寬，使得基因組RNA從緊湊的病毒粒子衣殼更加靈活的轉(zhuǎn)錄和輸出。

本文依據(jù)已有的研究結(jié)果，對(duì)CPV最新入侵機(jī)制和轉(zhuǎn)錄相關(guān)結(jié)構(gòu)蛋白的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為今后深入研究CPV的入侵和轉(zhuǎn)錄提供參考。

1 質(zhì)型多角體病毒對(duì)中腸細(xì)胞的侵染

家蠶質(zhì)型多角體病毒1型(BmCPV-1)，能夠感染家蠶，因此是一種重要的農(nóng)業(yè)病原物[8-9]。由于其剛性、高產(chǎn)和特殊的表面結(jié)構(gòu)，BmCPV病毒粒子常常作為模式材料，通過(guò)冷凍電鏡用以研究其高分辨率結(jié)構(gòu)和單粒子組成[5,10-11]。

BmCPV宿主細(xì)胞是家蠶幼蟲的中腸細(xì)胞。將家蠶幼蟲喂飼侵染BmCPV的桑葉后，在感染后不同時(shí)間點(diǎn)，收集感染家蠶的中腸并制備超薄電鏡切片。電鏡觀察結(jié)構(gòu)顯示：病毒粒子感染中腸3 h后，在中腸細(xì)胞的內(nèi)外均可以檢測(cè)到病毒粒子的存在；并且纖維圍食膜不能阻止病毒粒子的入侵。病毒粒子粘附到微絨毛表面，穿透細(xì)胞質(zhì)膜，最終進(jìn)入到微絨毛細(xì)胞。隨著病毒粒子的嵌入，細(xì)胞質(zhì)膜僅僅在病毒粒子入侵處出現(xiàn)不連續(xù)穿透點(diǎn)，而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的細(xì)胞質(zhì)膜大面積破壞。當(dāng)病毒粒子在入侵時(shí)，保存了其二十面體結(jié)構(gòu)的完整性。既然沒(méi)有檢測(cè)到細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷和含有病毒粒子的細(xì)胞質(zhì)囊泡，Liu[8]等排除了病毒粒子通過(guò)胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞的可能性，并總結(jié)了BmCPV病毒粒子入侵柱狀中腸細(xì)胞過(guò)程如下：最初，通過(guò)病毒粒子的刺突蛋白，病毒粒子識(shí)別和吸附到微絨毛的細(xì)胞質(zhì)膜上；然后與細(xì)胞質(zhì)膜相互作用，導(dǎo)致了僅僅是可識(shí)別的細(xì)胞質(zhì)膜位點(diǎn)性破壞；最終，病毒粒子穿透微絨毛，并侵入到柱狀細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。

(a)微絨毛的橫截面圖：顯示CPV病毒粒子進(jìn)入中腸柱狀細(xì)胞的不同狀態(tài)，Mv：微絨毛；(b)在腸腔和杯狀細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的CPV病毒粒子，GC：杯狀細(xì)胞，CP：細(xì)胞質(zhì)突起，GCh：杯狀腔；(c)分布在中腸肌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)的肌原纖維中的CPV病毒粒子，MC：肌肉細(xì)胞

2 質(zhì)型多角體病毒的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制相關(guān)的結(jié)構(gòu)蛋白研究進(jìn)展

近年來(lái)運(yùn)用X射線晶體衍射及低溫電鏡與三維重構(gòu)技術(shù)，對(duì)呼腸孤病毒核心蛋白與完整顆粒結(jié)構(gòu)高分辨率的解析，不僅揭示了呼腸孤病毒核衣殼蛋白所具有的轉(zhuǎn)錄酶活性，同時(shí)闡明了內(nèi)源性RNA轉(zhuǎn)錄與調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。最近，Cheng等發(fā)現(xiàn)，在CPV的mRNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，結(jié)構(gòu)蛋白VP1和VP3經(jīng)過(guò)構(gòu)象的改變，導(dǎo)致核衣殼腔變大和核酸通道變寬，便于mRNA的轉(zhuǎn)錄和加帽。但是沒(méi)有檢測(cè)到VP5結(jié)構(gòu)的變化。

通過(guò)冷凍電鏡，Yang[7]等發(fā)現(xiàn)，在許多CPV病毒粒子的周圍有可見(jiàn)的鏈狀物質(zhì)(如圖2(a)的箭頭所示)。從轉(zhuǎn)錄CPV中，可以觀測(cè)到鏈狀的物質(zhì)，而在非轉(zhuǎn)錄CPV中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種鏈狀物(圖2(a))。結(jié)構(gòu)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄CPV與非轉(zhuǎn)錄CPV整體的核衣殼結(jié)構(gòu)相似；但是前者的塔狀蛋白頂端缺失了刺突蛋白復(fù)合物(圖2(b))。通過(guò)冷凍電鏡，Yang等清晰的觀測(cè)到CPV病毒粒子的60%以上側(cè)鏈，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了所有主要衣殼蛋白的完整結(jié)構(gòu)骨架 (圖2(c)和圖2(d))。為了研究核衣殼在mRNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中結(jié)構(gòu)的變化情況，Yang等把轉(zhuǎn)錄CPV和非轉(zhuǎn)錄CPV密度圖進(jìn)行疊加(圖2(e))。疊加圖顯示主要不同之處是位于五倍軸區(qū)域(圖2(e))。通過(guò)仔細(xì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，VP1A、VP1B以及塔狀蛋白VP3構(gòu)象發(fā)生改變，而大突起蛋白VP5并沒(méi)有檢測(cè)到蛋白的改變。

2.1核衣殼蛋白VP1及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象變化

核衣殼蛋白VP1是由VP1A和VP1B 2個(gè)異構(gòu)體組成，每個(gè)異構(gòu)體由4個(gè)部分組成：頂端部分(439～775 aa)，殼部分(134～438 aa，790～825 aa，963～1 070 aa，1 237～1 333aa)，二聚體區(qū)域(1 071～1 236 aa)和突狀區(qū)域(825～962 aa)。轉(zhuǎn)錄CPV與非轉(zhuǎn)錄CPV結(jié)構(gòu)比較揭示：VP1A和VP1B結(jié)構(gòu)變化主要在頂端區(qū)域(圖3(a))。在轉(zhuǎn)錄CPV中，VP1A的頂端區(qū)域向塔狀蛋白傾斜。頂端區(qū)域傾斜類似一個(gè)鉸鏈運(yùn)動(dòng)。VP1B結(jié)構(gòu)的變化要比VP1A的小，其主要構(gòu)象變化發(fā)生在頂端區(qū)域的尖端部分。

在轉(zhuǎn)錄CPV中，核衣殼蛋白VP1結(jié)構(gòu)的2個(gè)變化，促進(jìn)了mRNA轉(zhuǎn)錄。首先，VP1A頂端區(qū)域的傾斜為mRNA轉(zhuǎn)錄提供更大空間?？臻g的擴(kuò)大促使RNA有更大的靈活性，并從緊致的核衣殼中釋放。其次，2個(gè)相連的VP1A與其毗鄰的2個(gè)VP1B形成的周圍通道變得更加寬闊(圖3(c)和圖3(d))。這個(gè)通道不是垂直于核衣殼的表面而是與核衣殼有30°的斜角。這個(gè)通道在形狀上是不規(guī)則的，直徑大約為9～15 ?，然而非轉(zhuǎn)錄CPV通道直徑只有6～10 ?。然而，非轉(zhuǎn)錄CPV通道被VP1的Arg 653所阻塞(圖3(c))。另外，用于阻塞非轉(zhuǎn)錄CPV的核衣殼5倍軸處的五聚體通道的小節(jié)狀結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)錄CPV中也有觀測(cè)到(圖3(e))。因此，這個(gè)小節(jié)狀結(jié)構(gòu)隸屬于RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp)，推測(cè)是RdRp被鉚釘在核衣殼上。在轉(zhuǎn)錄CPV中存在小節(jié)狀結(jié)構(gòu)，這排除了五聚物通道作為起始mRNA釋放通道的可能。因此，周邊通道成為連接核衣殼內(nèi)腔和塔狀區(qū)域的唯一通道。通過(guò)冷凍電鏡對(duì)正呼腸孤病毒粒子的RdRp晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，Zhang[12]等推斷，當(dāng)轉(zhuǎn)錄發(fā)生時(shí)，周圍通道變寬使得起始mRNA進(jìn)入塔狀蛋白區(qū)域。轉(zhuǎn)錄CPV中，VP1蛋白結(jié)構(gòu)變化也為上述推斷提供了直接證據(jù)。這說(shuō)明呼腸孤病毒科中某些病毒采用了周邊通道釋放mRNA。

(a)CPV冷凍電鏡照片(黑色箭頭指示轉(zhuǎn)錄出的可見(jiàn)的鏈狀物質(zhì))；(b)CPV的徑向彩色表面陰影圖；(c)疊加到原子模型的衣殼蛋白的α-螺旋密度圖；(d)疊加到原子模型的衣殼蛋白的β-折疊的密度圖；(e)轉(zhuǎn)錄CPV(黃色)疊加非轉(zhuǎn)錄CPV(藍(lán)色)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 CPV核衣殼的整體結(jié)構(gòu)

(a)轉(zhuǎn)錄CPV的VP1A(黃色)與非轉(zhuǎn)錄CPV的VP1A(藍(lán)色)的疊加圖；(b)轉(zhuǎn)錄CPV的塔狀蛋白(黃色)與非轉(zhuǎn)錄CPV的塔狀蛋白(藍(lán)色)的疊加圖；(c)左邊：VP1A的2個(gè)拷貝(紅色)和VP1B的1個(gè)拷貝(藍(lán)色)在轉(zhuǎn)錄CPV中疊加密度圖；右邊：VP1A的2個(gè)拷貝(紅色)和VP1B的一個(gè)拷貝(藍(lán)色)在非轉(zhuǎn)錄CPV中疊加密度圖；(d)1個(gè)周邊通道的定位(這個(gè)周邊通道是由VP1A(紅色)和VP1B(綠色)形成的)；(e)轉(zhuǎn)錄CPV的塔狀蛋白顯示：1個(gè)小結(jié)狀的結(jié)構(gòu)，在五倍軸上封堵了五聚物通道

圖3 CPV衣殼蛋白

2.2塔狀蛋白VP3在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的構(gòu)象變化

轉(zhuǎn)錄CPV與非轉(zhuǎn)錄CPV的VP3結(jié)構(gòu)比較發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)變化表現(xiàn)在355 aa(苯丙氨酸，Phe)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)[7]。這個(gè)關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)促使7-N-甲基轉(zhuǎn)移酶(7-N-MTase)、2′-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(2′-O-MTase)和連接橋的移動(dòng)。VP3的另一個(gè)結(jié)構(gòu)變化發(fā)生在鳥(niǎo)苷酰轉(zhuǎn)移酶區(qū)域的279～309殘基處，其中包括1個(gè)環(huán)和1個(gè)α螺旋(圖4(a))。除此之外，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他重要的結(jié)構(gòu)變化。維持剛性結(jié)構(gòu)對(duì)于保護(hù)酶的活性，具有重要作用。VP3的作用是催化mRNA加帽過(guò)程中的后3個(gè)反應(yīng)：GTase，7-N-MTase和2′-O-MTase。相應(yīng)的VP3是由4個(gè)功能域組成：GTase區(qū)、7-N-MTase與2′-O-MTase，支撐域和連接橋(用于連接鳥(niǎo)苷酰酶和2個(gè)甲基轉(zhuǎn)移酶)。VP3結(jié)構(gòu)變化使得塔狀蛋白從相對(duì)緊致?tīng)顟B(tài)變成開(kāi)放狀態(tài)，類似一朵花盛開(kāi)的過(guò)程。這種結(jié)構(gòu)變化促使通道將GTase域和7-N-MTase域連接，使得mRNA的通路變寬(圖4(b))，對(duì)于mRNA加帽起到重要作用。在非轉(zhuǎn)錄CPV中，刺突蛋白復(fù)合物被固定在支撐區(qū)域，而轉(zhuǎn)錄CPV的VP3結(jié)構(gòu)變化，使其支撐區(qū)域不能固定刺突蛋白復(fù)合物(圖4(b))。

2.3塔狀蛋白VP3的GTase域的GMP直接觀察

在轉(zhuǎn)錄CPV中，Yang[7]等發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超高密度區(qū)，位于袋狀VP3 GTase功能域的中心(圖4(c))，這個(gè)超高密度區(qū)在非轉(zhuǎn)錄CPV中沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。生化數(shù)據(jù)表明，正呼腸孤病毒塔狀蛋白的GTase起功能作用的區(qū)域，是將GMP區(qū)域轉(zhuǎn)到5′-雙磷酸化的起始mRNA的5′末端。這個(gè)轉(zhuǎn)移反應(yīng)通過(guò)位于GMP和塔狀蛋白的賴氨酸的磷酰胺共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)[13]。由此，Yang等推斷轉(zhuǎn)錄CPV中特有的這個(gè)致密區(qū)就是GMP功能域；而且，GMP原子模型與該密度非常吻合并且GMP結(jié)構(gòu)(圖4(c))和鄰近Lys234殘基的長(zhǎng)度與磷酰胺共價(jià)鍵的長(zhǎng)度一致(圖4(d))。GTase域就像一個(gè)口袋一樣，而GMP部分恰恰位于它的中心部位。Yang等沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)明顯套裝結(jié)構(gòu)引導(dǎo)mRNA 5′末端從環(huán)繞通道的出口到GTase功能域，但是在塔形蛋白的5個(gè)GTase區(qū)的GMP部分明顯的增加了mRNA 5′末端GMP轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)。

生物化學(xué)和突變分析揭示，正呼腸孤病毒塔狀蛋白λ2的Lys190對(duì)磷酰胺鍵的產(chǎn)生是必須的。并且，Lys171對(duì)于磷酰胺鍵也有重要的貢獻(xiàn)。以前的研究顯示，Lys190位于KDLS序列中，與KDLS相似序列在呼腸孤病毒科(比如輪狀病毒屬、環(huán)狀病毒和植物呼腸孤病毒屬)中是十分保守的。但是，與正呼腸孤病毒λ2蛋白的KDLS序列比較，CPV VP3蛋白的KILE序列是部分保守的。另外，KILE序列位于VP3的α螺旋處，而KDLS位于λ2蛋白的環(huán)狀區(qū)域(圖4(e))。這就意味著促進(jìn)磷酰胺鍵形成的GTase酶域中賴氨酸的位置在呼腸孤病毒科不同病毒屬中是不同的。通過(guò)轉(zhuǎn)錄CPV的VP3疊加在正呼腸孤病毒λ2蛋白，Yang等發(fā)現(xiàn)正呼腸孤病毒λ2蛋白的2個(gè)賴氨酸正好定位于CPV GTase功能域GMP部分的附近(圖4(e))。

2.4大突起蛋白VP5的功能研究

Hagiwara and Naitow[14]發(fā)現(xiàn)在感染BmCPV的BmN4細(xì)胞和家蠶中腸樣品中，用抗體(GST-p50C265抗體)都能夠檢測(cè)到56kDa的p50蛋白；而在檢測(cè)純化的病毒粒子蛋白時(shí)，只發(fā)現(xiàn)了4種分子量相近的蛋白VP5(34，36，38和40kDa)，推蛋白合成后經(jīng)過(guò)修飾的結(jié)果。

(a)轉(zhuǎn)錄中的CPV的VP3(黃色)與非轉(zhuǎn)錄中的CPV的VP3(藍(lán)色)疊加圖；(b)轉(zhuǎn)錄中CPV與非轉(zhuǎn)錄CPV的塔狀蛋白的比較；(c)VP3 GTase功能域與它的原子模式圖疊加的密度圖的墻眼立體視圖(透明的)；(d)GMP的放大圖；(e)轉(zhuǎn)錄中的CPV的VP3 GTase功能域與正呼腸孤病毒的λ2蛋白的GTase部分的疊加圖測(cè)這些蛋白是p50

圖4 塔狀蛋白VP3

Cheng[5]等人的研究結(jié)果顯示：質(zhì)型多角體病毒結(jié)構(gòu)蛋白VP5構(gòu)成了病毒粒子的大突起蛋白(LPP)。120個(gè)大突起蛋白定位在CPV核衣殼的外表面。這種類似的突起蛋白也存在于所有的塔狀呼腸孤病毒的內(nèi)層衣殼表面，作為一種鉗狀蛋白強(qiáng)化核衣殼的穩(wěn)定性[15-16]。VP5蛋白是由CPV genome S7片段編碼。LPP是p50蛋白的切割產(chǎn)物，其中包括290 aa個(gè)殘基組成的(由3～292 aa構(gòu)成)。在病毒復(fù)制過(guò)程中，首先合成的是結(jié)構(gòu)蛋白p50(50kDa)，隨著病毒粒子的包裝，p50發(fā)生切割生成VP5(31kDa)[17]。這種蛋白發(fā)生切割的現(xiàn)象與輪狀病毒VP4有些相似。輪狀病毒在水解過(guò)程中VP4(88kDa)被切割成VP8(28kDa)與VP5(60kDa)2種亞單位蛋白，切割產(chǎn)物在病毒粒子內(nèi)仍互相連接[18-19]，從而增強(qiáng)了病毒的感染力，然后病毒才能穿入宿主細(xì)胞。另外，在人呼腸孤病毒MRV入侵宿主細(xì)胞過(guò)程中也有類似的現(xiàn)象[20]。

盡管Yang[7]等把轉(zhuǎn)錄CPV和非轉(zhuǎn)錄的CPV密度圖進(jìn)行疊加(圖2(e))，發(fā)現(xiàn)大突起蛋白VP5并沒(méi)有檢測(cè)到蛋白的改變，認(rèn)為VP5起固定CPV病毒粒子結(jié)構(gòu)的作用。但是Zhou和他的研究團(tuán)隊(duì)最新研究發(fā)現(xiàn)[21]，通過(guò)對(duì)Helicoverpaarmigeracypovirus-5(HaCPV-5)結(jié)構(gòu)蛋白VP5真核表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)：結(jié)構(gòu)蛋白VP5具有RNA分子伴侶活性，能夠促進(jìn)RNA解旋并加速鏈的退火。更進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，VP5的解旋活性是只針對(duì)RNA，缺乏導(dǎo)向性，并且其活性受二價(jià)金屬離子(Mg2+，Mn2+，Ca2+或者Zn2+)不同程度的抑制。更重要的是，HaCPV-5 結(jié)構(gòu)蛋白VP5能夠通過(guò)CPV平底鍋狀RNA模板，促進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄酶的起始轉(zhuǎn)錄。

3 質(zhì)型多角體病毒的入侵和轉(zhuǎn)錄相關(guān)結(jié)構(gòu)蛋白研究進(jìn)展的啟示

由于病毒粒子入侵中腸柱狀細(xì)胞時(shí)，病毒粒子的刺突蛋白首先識(shí)別和吸附到微絨毛的細(xì)胞質(zhì)膜上。那么刺突蛋白與微絨毛上的受體蛋白存在相互識(shí)別機(jī)制，可以通過(guò)酵母雙雜交的方法，構(gòu)建DpCPV基因組10條片段的酵母雙雜交cDNA文庫(kù)和甜菜夜蛾幼蟲中腸基因組的酵母雙雜交cDNA庫(kù),探尋CPV蛋白是由哪個(gè)片段編碼，并且尋找與CPV刺突蛋白有相互作用的昆蟲中腸蛋白；通過(guò)免疫沉淀的方法，對(duì)有相互作用的蛋白做進(jìn)一步驗(yàn)證，為下一步深入研究CPV入侵機(jī)制打下基礎(chǔ)。

當(dāng)CPV發(fā)生轉(zhuǎn)錄時(shí)，VP1和VP3的空間結(jié)構(gòu)的變化促使轉(zhuǎn)錄空間擴(kuò)大，RNA鏈的合成和輸出更加容易。新合成的mRNA鏈，在經(jīng)過(guò)塔狀蛋白的糖基化酶、7-N-甲基化酶和2′-O-甲基化酶作用下的高度協(xié)調(diào)的加帽過(guò)程[6]。那么mRNA的轉(zhuǎn)錄也是在結(jié)構(gòu)蛋白VP1、VP3、VP5以及RdRP的密切協(xié)作過(guò)程完成的。隨著下一步研究的深入，CPV的轉(zhuǎn)錄過(guò)程也將被詳細(xì)解讀。

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AdvancesintheStudyofInfectionandTranscriptionMechanismofCytoplasmicPolyhedrosisViruses

JIN Liang1,PENG Han2,WANG Jinchang1,ZHANG Lili1,ZHANG Ting1

(1.Institute of Microbiology,Jiangxi Academy of Sciences,330029,Nanchang,PRC;2.School of Life Sciences and Food Engineering,Nanchang University,330077,Nanchang,PRC)

Cytoplasmicpolyhedrosisviruses(CPVs) belong to the genus Cypovirus in the family Reoviridae,and are divided into 19 distinct electrophoretypes on the basis of variation in the electrophoretic migration patterns of genome segments.Based on existing data,advances in the study of infection and transcription mechanism of cytoplasmic polyhedrosis viruses were summarized.We mainly emphasized on the infection process of CPV,conformational Changes in Capsid Shell Protein VP1 and Turret Protein VP3 in transcribing CPV cryo-EM images,and large protrusion proteins (VP5) serve as clamp proteins that enhance the stability of the capsid shell.At the same time,VP5 displays the RNA chaperone-like activity that destabilizes RNA helices and accelerates strand annealing.These results help us to understand the mechanism of infection and transcription of CPV.

cytoplasmicpolyhedrosisviruses(CPV);virions infection;transcription;structural proteins

2014-05-19;

2014-06-25

靳 亮(1979-)，男，博士，助理研究員，目前從事昆蟲病毒分子生物學(xué)研究及生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化推廣工作。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.31260031)；江西省青年科技基金項(xiàng)目(No.2011523040005)；江西省科學(xué)院引進(jìn)博士項(xiàng)目。

10.13990/j.issn1001-3679.2014.04.021

Q93

A

1001-3679(2014)04-0509-06