微生物学-第四章2亚病毒

1、第二节 亚病毒（subvirus） 凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中一种的分子病原体，称为亚病毒（subvirus），包括类病毒、拟病毒和朊病毒 3 类。一、类病毒（Viroid） 类病毒（viroid）是一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。目前只在植物体中发现，所含核酸为裸露的环状ssRNA，其二级结构象一段末端封闭的短dsRNA分子。 1971年在美国工作的瑞士学者T. O. Diener在马铃薯纺锤形块茎病（potatospindletuberdisease，PSTD）中发现一条比一般病毒分子更小的10S的区带，他称它为马铃薯纺锤形块茎病类病毒（potatospi

2、ndletuberviroid，PSTV），它可使马铃薯减产2070。类病毒的发现，是生命科学中的一个重大事件。对生物学家来说，类病毒的发现为他们探索生命起源提供了一个新的低层次上的好对象；对分子生物学家来说，类病毒是研究最重要生物大分子的结构与功能的绝好材料；对病理学家来说，类病毒的发现，为他们揭开人类和动、植物的各种传染性疑难杂症的病因带来了新的希望；对哲学家来说，类病毒的发现，为他们长期以来有关生命本质的认识将带来革命性的影响。 拟病毒（virusoids）又称类类病毒（viroid-like）、壳内类病毒或病毒卫星（satellite），是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。拟病毒

3、极其微小，一般仅由裸露的RNA（300400个核苷酸）或DNA所组成。二、拟病毒（Virusoid） 被拟病毒“寄生”的真病毒又称辅助病毒（helper virus），拟病毒则成了它的“卫星”。 拟病毒的复制必须依赖辅助病毒的协助，同时，拟病毒也可干扰辅助病毒的复制和减轻其对宿主的病害，这可用于生物防治中。 拟病毒首次于1981年在绒毛烟（Nicotiana velutina）的斑驳病毒（velvet tobacco mottle virus，VTMoV）中分离到。 VTMoV是一种二十面体病毒，其核心中含有大分子线状ssRNA（RNA-1）、环状ssRNA（RNA-2）和线状ssRNA（RN

4、A-3）,后两者为拟病毒。实验证明，只有当RNA-1（辅助病毒）与RNA-2或RNA-3（拟病毒）合在一起时才能感染宿主。植物病毒中的拟病毒Eg.苜蓿暂时性条斑病毒（LTSV）、 莨菪斑驳病毒（SNMV）、 地下三叶草斑驳病毒（SCMoV）。动物病毒中的拟病毒Eg.丁型肝炎病毒（hepatitis D virus）, 它的宿主是乙型肝炎病毒（HBV）有助于探索核酸的结构与功能。 拟病毒是一种低分子量的侵染性核酸分子，因而易于进行细致的化学组分和结构分析；通过拟病毒与类病毒的结构与功能的比较，对核酸的结构与功能可能会得到更深入的了解。有助于探索拟病毒与辅助病毒（RNA-1）间的相互关系。 拟病毒

5、必须依靠辅助病毒的存在才能复制，而辅助病毒的复制却不需要拟病毒的存在。拟病毒的存在可以影响辅助病毒的产量和改变辅助病毒在宿主上的症状及反应的程度。利用拟病毒这类低分子RNA来组建新的弱毒疫苗。 拟病毒又可称类类病毒，它与普通类病毒的差异在于它的侵染对象不是高等植物或动物，而是小小的植物病毒。根据拟病毒的存在可影响辅助病毒的产量和改变辅助病毒在宿主上的症状和反应程度的原理，有可能用它来人工组建具有防病功能的弱化疫苗。对拟病毒的深入研究，也有助于进一步探索病毒的本质和生命起源等重大生物学理论问题。拟病毒的研究的意义三、朊病毒（Prion） 朊病毒（prion，virino）又称“普列昂”或蛋白质侵

6、染因子（prion，是protein infection的缩写），是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成同类蛋白质分子发生与其相似构象变化，从而可使宿主致病。hot 朊病毒由美国学者S. B. Prusiner于1982年研究羊骚痒病时发现的。 由于其意义重大，故他于1997年获得了诺贝尔奖。 至今已发现与哺乳动物脑部相关的10余种疾病都是由朊病毒所引起的。 这类疾病的共同特征是潜伏期长，对中枢神经的功能有严重影响。link1人的库鲁病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等羊搔痒症(scrapie)牛海绵状脑病(spongifo

7、rmencephalopathy)名称病原体症状羊骚痒症（scrapie in sheep）羊骚痒病朊病毒蛋白“PrPSc”牛海绵状脑病（bovine spongiform encephalitis，BSE）；俗称“疯牛病”（mad cow disease）“PrPBSE”人的克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease，CJD)一种早老性痴呆症人的库鲁病（Kuru）一种震颤病G-S综合症 朊病毒是一类小型蛋白质颗粒，约由250个氨基酸组成，大小仅为最小病毒的1，而且毒性很强。朊病毒与真病毒的主要区别呈淀粉样颗粒状 无免疫原性无核酸成分由宿主细胞内的基因编码 抗逆性强，能耐杀菌

8、剂（甲醛）和高温（经120130处理4h后仍具感染性） 朊病毒的发病机制正常的蛋白质：PrP c异常的蛋白质：PrP sc 存在于宿主细胞内的一些正常形式的细胞朊蛋白（PrPc）受到致病朊蛋白（PrPsc）的影响而发生相应的构象变化，发生了错误的折叠后变成了PrPsc，从而使宿主致病。 PrPc和PrPsc均来源于宿主中同一编码基因，并具有相同的氨基酸序列，所不同的是二者空间三维结构。对 PrP c 和PrP sc 两种蛋白质做结构分析。都是由相同的208 个氨基酸残基组成的疏水性很强糖蛋白。PrP sc 的入侵，把脑细胞中原来就有的 PrP c “带坏”正常：PrP c异常： PrP sc

9、PrP c 和 PrP sc 在高级结构上有巨大差别脑组织样品中的淀粉样蛋白斑免疫荧光技术观察到的病原粒子Bye bye！Prusiner (1982)提出羊搔痒病因子是一种蛋白质侵染颗粒（proteinaceous infectious particle），并将之称做Prion。 -朊病毒1997年，Stanley B. Prusiner荣获诺贝尔奖疯牛病( Mad Cow Disease )正式名称是牛脑部海绵状病 ( Bovine Spongiforn Encephalopathy ) ( BSE )属于传染性海绵质脑病中的一种，1985年在英国奶牛中首次发现1996年3月20日，英国卫生部长杜瑞尔（Stephen Dorrell）