全面展示中科院生物物理所風(fēng)貌,電腦關(guān)注研究所科研進展,游戲展現(xiàn)科技活動與貢獻,排行創(chuàng)新文化及人文風(fēng)采等
全面展示中科院生物物理所風(fēng)貌,榜前關(guān)注研究所科研進展,名電展現(xiàn)科技活動與貢獻,腦恢創(chuàng)新文化及人文風(fēng)采等。復(fù)出
皰疹病毒是廠設(shè)一類具有囊膜的雙鏈DNA病毒,能夠感染包括人類在內(nèi)的置好幾乎所有脊椎動物及部分無脊椎動物。皰疹病毒主要感染皮膚電腦恢復(fù)出廠設(shè)置好、電腦黏膜和神經(jīng)等組織電腦游戲排行榜前十名,游戲引發(fā)感染部位產(chǎn)生多種疾病,排行嚴(yán)重威脅人類和其他動物的榜前健康。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)9種能夠感染人類的名電皰疹病毒,造成單純皰疹與生殖器皰疹(HSV-1與HSV-2感染)、腦恢水痘與帶狀皰疹(VZV感染)、傳染性單核白血球增多癥與鼻咽癌(EBV感染)、卡波西氏肉瘤(KSHV感染)等疾病。皰疹病毒的結(jié)構(gòu)由內(nèi)而外依次是基因組DNA、衣殼、間質(zhì)蛋白層和囊膜(圖1)。
根據(jù)特征性基因表達情況的不同,皰疹病毒感染宿主呈現(xiàn)兩種感染歷程,分別是潛伏期(latency)和裂解期(lytic reactivation)[1]。在潛伏期,病毒基因組在細(xì)胞內(nèi)環(huán)化,并以附加體(episome)的形式結(jié)合在染色體上。這個時期不會產(chǎn)生病毒顆粒,僅僅表達一小部分基因。在外界刺激下,皰疹病毒可由潛伏期進入裂解期[2]。如圖2所示,在裂解期,從頭感染的病毒首先通過囊膜上的糖蛋白與宿主細(xì)胞膜表面上的受體結(jié)合,隨后通過病毒囊膜與細(xì)胞膜的融合進入細(xì)胞。病毒顆粒進入細(xì)胞后,部分間質(zhì)蛋白從核衣殼上解離下來,核衣殼通過微管運輸?shù)郊?xì)胞核附近,通過核孔將病毒基因組DNA釋放到細(xì)胞核中。在細(xì)胞核中進行基因組DNA復(fù)制及病毒蛋白的表達,并完成病毒基因組的包裝,組裝成新的核衣殼。組裝完成的核衣殼需要在核釋放復(fù)合體(NEC)的輔助下跨越兩層細(xì)胞核膜,從而進入到細(xì)胞質(zhì)中。接著病毒顆粒在細(xì)胞質(zhì)中獲得間質(zhì)蛋白和囊膜進一步成熟。最后,成熟的病毒顆粒經(jīng)由胞吐作用釋放到細(xì)胞外,進而感染其他的細(xì)胞[3]。
間質(zhì)(tegument)是皰疹病毒特有的蛋白質(zhì)層,是連接病毒衣殼和囊膜的橋梁。由于間質(zhì)缺乏良好的對稱性,無法通過冷凍電子顯微鏡對病毒顆粒進行結(jié)構(gòu)解析,因此目前沒有間質(zhì)清楚的結(jié)構(gòu)信息。根據(jù)間質(zhì)蛋白在病毒顆粒上的位置,間質(zhì)蛋白又被分為外間質(zhì)蛋白和內(nèi)間質(zhì)蛋白電腦恢復(fù)出廠設(shè)置好,內(nèi)間質(zhì)蛋白連接衣殼和外間質(zhì)蛋白,外間質(zhì)蛋白則連接內(nèi)間質(zhì)蛋白和病毒囊膜,進而形成緊密的病毒顆粒(圖1)。間質(zhì)蛋白種類眾多,在HSV-1、HCMV以及EBV中已經(jīng)分別發(fā)現(xiàn)至少26、38和17種間質(zhì)蛋白[4]。那么,這些間質(zhì)蛋白是如何高效組裝到病毒衣殼上的,一直是科研人員研究的熱點問題之一電腦恢復(fù)出廠設(shè)置好。
對皰疹病毒MHV-68間質(zhì)化研究發(fā)現(xiàn),病毒利用液液相分離在感染細(xì)胞內(nèi)建立病毒組裝區(qū)間(或者稱為病毒工廠),這種無膜類細(xì)胞器的建立依賴病毒間質(zhì)蛋白ORF52。如圖3所示,作為組裝區(qū)間形成的核心,ORF52通過間質(zhì)蛋白之間復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò),招募其他間質(zhì)蛋白如ORF45、ORF33、ORF38至ORF52形成的液滴中,進而形成包含多種病毒間質(zhì)蛋白的區(qū)間[5]。當(dāng)細(xì)胞質(zhì)中的衣殼通過某種方式與組裝區(qū)間識別后,這些間質(zhì)蛋白能夠依次迅速結(jié)合到衣殼上。與衣殼在偌大的細(xì)胞質(zhì)空間中逐一結(jié)合間質(zhì)蛋白相比,這種方式極大地提高了病毒的間質(zhì)化效率。
另外,在皰疹病毒間質(zhì)化過程中,存在大量間質(zhì)蛋白-間質(zhì)蛋白間的相互作用,這些相互作用在病毒組裝和釋放過程中發(fā)揮十分重要的作用。例如,MHV-68編碼的間質(zhì)蛋白ORF33和ORF45具有相互作用,破壞二者之間的相互作用阻礙了病毒在細(xì)胞質(zhì)中的成熟[6]。數(shù)十種間質(zhì)蛋白通過十分復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)組裝到核衣殼上,最終產(chǎn)生成熟的病毒顆粒。
間質(zhì)化的核衣殼通過出芽方式進入特殊囊泡獲得病毒糖蛋白,形成成熟病毒顆粒。皰疹病毒二次囊膜化需要的囊泡主要來源于反式高爾基體以及早期胞內(nèi)體。這些囊泡上包含大多數(shù)病毒糖蛋白以及少數(shù)膜相關(guān)的間質(zhì)蛋白,通過與衣殼上結(jié)合的間質(zhì)蛋白相互作用電腦恢復(fù)出廠設(shè)置好,促進衣殼與囊泡的融合電腦游戲排行榜前十名,從而幫助病毒完成二次囊膜化過程(圖2、3)。在病毒二次囊膜化后期,新形成的病毒顆粒需要與囊泡分離,在這個過程中,細(xì)胞蛋白內(nèi)體分選復(fù)合體(ESCRT)被認(rèn)為起到了關(guān)鍵作用。研究表明電腦恢復(fù)出廠設(shè)置好,幾乎所有皰疹病毒都需要ESCRT幫助病毒行使膜剪切的功能。
皰疹病毒是一類非常古老的DNA病毒,在與宿主漫長的博弈過程中,病毒不斷優(yōu)化自身的復(fù)制策略,以提高病毒的生存能力。液液相分離作為細(xì)胞內(nèi)無膜細(xì)胞器形成的主要驅(qū)動力,亦被皰疹病毒利用作為其高效復(fù)制的重要手段,進一步充分說明病毒的聰明和狡猾。道高一尺,魔高一丈。隨著對病毒復(fù)制機理更加深入的探索,越來越多的潛在治療靶點也逐漸被發(fā)現(xiàn)。我們相信,未來科學(xué)研究的成果將會徹底消除皰疹病毒對人類健康的威脅。
鄧紅雨:中國科學(xué)院生物物理研究所研究員,主要研究方向為:病毒復(fù)制的分子機理及病毒與宿主的相互作用。
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