病毒学第二章 病毒的形态与结构

1、第二章细小病毒的形态和结构，第一节细小病毒的形态和大小第二节细小病毒的组成和功能第三节病毒粒子的形态的对称性，本章的重点是，1 .细小病毒的主要形态2 .细小病毒的结构模式图3 .细小病毒核酸、蛋白质、脂质的功能，研究第一节细小病毒的形态和大小，病毒的形态和结构的意义2目前已鉴定的病毒为2500 (1)球状细小病毒，许多球状细小病毒是由核酸和蛋白亚单位组成的立方对称的二十面体。 (大部分动物病毒和少数植物病毒病) (2)棒状细小病毒(主要见于植物病毒病、昆虫病毒及部分动物病毒) (3)板砖型细小病毒，功能不明的“侧体”结构痘病毒。 (4)有球状头部的细小病毒(噬菌体) (5)弹状细小病毒(植物

2、病毒病、昆虫病毒和动物病毒)、2、细小病毒的形态，(6)被装入包涵体(inclusion body或者inclusion )内的昆虫病毒病毒圆形、卵圆形、不定形很多。 一般来说，完整的病毒粒子或尚未组装的细小病毒亚单位集合而成的少数是宿主细胞球对细小病毒感染的反应产物，不包含病毒粒子。 有的在天花细小病毒包涵体等细胞质中，有的在疱疹病毒等细胞核中，也有在细胞质、细胞核中(麻疹细小病毒等)。 也有特殊的名称，如将天花细小病毒包涵体称为顾氏(guarnieri )小体，将狂犬病包涵体称为内化学基氏(vegri )小体等。 昆虫病毒根据包涵体的形状、位置可分为细胞质型多角体细小病毒、染色体组型多边形

3、和颗粒体细小病毒等。 用光学显微镜观察感染了hpv对虾的肝胰脏，核内包涵体的姿态(黑色箭头处)、包埋体(occlusion body ) :指含有病毒粒子的蛋白质结晶结构，以包涵体的特殊形式，见于感染细小病毒的昆虫、螨虫和甲壳动物的细胞球，大小为0.5的病毒粒子、结晶基质蛋白二、根据细小病毒的大小、种类的不同，细小病毒的大小也有很大的不同，成熟的细小病毒的大小通常用毫微米(nm )表示，大的细小病毒(牛痘细小病毒)是300-450x170-260nm，小的细小病毒的直径只有18-20nm (植物或昆虫)，、 您可以选择、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或

4、者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者基本结构： nucleocapsid辅助结构： viral envelope，二，细小病毒核酸及其功能，一，细小病毒核酸的结构特征：细小病毒基因组大小差异很大，与细菌或真核细胞相比，细小病毒的染色体组较小。 每个细小病毒只含有一种核酸，或者是dna，或者是rna。 细小病毒的染色体组大多由单分子双链或单链构成，而少数核糖核酸病毒和个别dna细小病毒染色体组由多个核酸片段构成。 基因重叠，即同一段的dna片段可以查询密码2种或3种蛋白质分子。 大部分的细小病毒染色体组被用来查询密码蛋白质。 噬菌体基因是连续的，但有些真核生物细小病毒的基因排列是不连续的

5、。 细小病毒染色体组dna序列中的功能相关蛋白基因通常聚集在染色体组的一个或几个特定位点上，从而形成一个功能单元或转录终止针织面料。 除逆转录细小病毒以外其他细小病毒染色体组是单倍体，各基因在病毒粒子上只出现一次。 2、细小病毒dna结构除多dna细小病毒科(polydnaviridae )外，dna细小病毒染色体组一般不分节，以双线为主。 在染色体组末端通常含有重复的冗馀排列，也称为末端同向重复排列。如果细小病毒染色体组双链dna的末端冗长地用核酸外切核酸酶处理，产生粘性末端，退火形成多连体分子，进一步切断退火处理，产生二连环状dna分子。 循环序列-这是由于一些细小病毒染色体组的线性双链d

6、na具有相同的基因排列，而以不同的核苷酸为起点进行序列，能够产生末端序列不同的线性分子。 先对该核酸进行改性，然后进行退火，形成具有粘性末端的线状双链dna，再通过两个粘性末端连接，产生环状分子。 反转末端重复序列末端反转重复序列-指存在于细小病毒染色体组两端的反互补重复序列，这种染色体组经过变性、退火处理，可以形成部分双链区的线状环。 或者产生锅柄那样的构造。 在大肠菌群t的双位数噬菌体中，dna的一部分胞嘧啶(c )由五羟甲基胞嘧啶代替。 3、细小病毒rna的结构rna极化，细小病毒rna多为ssrna，ssrna有()链和(-)链的区别，() rna染色体组与mrna极性相同，(-)rn

7、a染色体组与mrna极性相反。 () rna的5端有“帽子”结构，3端有“尾”结构。 “尾”的结构比真核生物短，给予细小病毒rna感染能力(披膜的细小病毒科甲基细小病毒)，脊髓灰质炎细小病毒的rna的首尾没有感染性。 (-)核糖核酸病毒一般为“三无一有”: 5端无“帽”或“假帽”结构的3端无(a)n“尾”裸的(-)rna在无感染性的细小病毒中有依赖rna的rna多聚酶。 rna染色体组的分段有两种：一种是染色体组片段包含在同一病毒粒子中，如正粘细小病毒、科尔肠孤细小病毒、布宁细小病毒等，另一种是细小病毒染色体组各片段分别包含在不同的个体中，外形结构相似，构成完整的病毒颗粒， 有的在两个粒子中被

8、称为两个分体染色体组，如菜豆花叶细小病毒，有的在三个粒子中被称为三分体染色体组，如黄瓜花叶细小病毒。 4、细小病毒核酸的功能细小病毒dna具有的遗传信息流动遵循中心规律，依赖于宿主的酶催化剂系统，该mrna的转录和dna复制多在细胞核内进行(痘细小病毒例外)。 核糖核酸病毒的rna也同样具有遗传性。 个别细小病毒的(-)rna染色体组具有名为“总感觉”(ambisense )的不常见特征。 像亚细小病毒和磨粒细小病毒那样，单链rna的部分链为负链，部分链为正链。 感染性核酸(infectious nucleic acid ) :某些细小病毒(噬菌体、部分植物病毒病和动物病毒)的核酸具有感染性，

9、一旦感染宿主细胞球就可以组装新的病毒粒子。 感染性核酸不分节，可以自身作为mrna或利用宿主的rna多聚酶转录细小病毒的mrna。 例如，冠状病毒细小病毒、微核糖核酸病毒、疱疹病毒等。 三、细小病毒蛋白及其功能，一、细小病毒蛋白质结构蛋白：指构成一形态成熟感染性病毒粒子所需的蛋白质。 包括壳蛋白、包衣蛋白、毒粒酶催化剂等。 各种蛋白质通常由很多相同的亚单位构成。 这样，细小病毒有限的核酸拥有有限的遗传信息，虽然种类少但数量多，可以查询密码相对分子量相似或相同的蛋白质亚单位。 非结构蛋白质：由细小病毒染色体组查询密码，在细小病毒复制或基因表达调控过程中具有一定功能但不与病毒粒子结合的蛋白质。 (

10、噬菌体溶工作团队，流感细小病毒神经元)，2，细小病毒蛋白功能壳蛋白：壳蛋白是构成细小病毒壳结构的蛋白，是一个或多个多肽链折叠日式榻榻米形成的蛋白亚单位，壳蛋白构成功能：细小病毒壳无包复细小病毒的壳蛋白参与细小病毒的吸附、进入，决定细小病毒的宿主嗜好，同时也是细小病毒的表面抗原。 被膜蛋白：构成细小病毒被膜构造的细小病毒蛋白质，包含被膜糖蛋白和基质蛋白质2种。功能：细小病毒的主要表面抗原，与细胞球接纳体相互作用开始发生细小病毒感染，部分介导细小病毒进入。 也可能具有凝聚脊椎动物的血红细胞细胞球、细胞融合、酶催化剂等活性。 基质蛋白构成膜脂双层和核衣壳之间的亚膜结构(见转录细小病毒和痘细小病毒)，

11、具有支撑被膜、保持细小病毒形态等功能。毒粒酶催化剂：毒粒酶催化剂大致可分为功能，t4噬菌体溶血工作团队在细小病毒进入、释放等过程中逆转录细小病毒反转录酶参与细小病毒的大分子合成，四、细小病毒的脂质和功能，病毒脂质主要成分是磷脂，来源于宿主细胞，存在于病毒囊膜。 脂质的存在与细小病毒的吸附和入侵有关，对有机溶剂敏感，清除脂质后就破坏细小病毒的侵袭性(痘细小病毒和昆虫的红色细小病毒例外)。 原因是，1、脂质或载脂蛋白可能是入侵和细胞连接细小病毒所必需的。 2 .位于囊性细小病毒内部的核蛋白质在感染时容易受到酶催化剂的破坏。 3 .有机溶剂不仅能提取脂质，还能使核蛋白质变性。 五、细小病毒糖类和其他

12、成分、糖是细小病毒核酸的构成成分的囊膜细小病毒的囊膜中存在糖蛋白，其中糖基与血红细胞的聚集活性有关。 在细小病毒中还可以看到多胺(广泛存在于各种细胞球中)和金属。 第三节病毒粒子形态结构的对称性、螺旋对称壳体、动物病毒没有这种外膜，没有发现裸螺旋结构。 一些负链rna动物病毒，如正粘细小病毒流感细小病毒、残奥黏病毒麻疹细小病毒以及弹性细小病毒水疱性口炎细小病毒与狂犬病都是(-)rna与一些碱性蛋白质结合而形成螺旋结构的核衣壳，包括载脂蛋白外膜。 二十面对称壳体由20个三角形面和12个顶的立方形构成，形成封闭的蛋白质鞘。 由于二十面体容积最大，可以包装更多的细小病毒核酸，所以细小病毒盒大多采用二十面体对称结构。 作为二十面体对称的代表的腺细小病毒(ad