第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的逆轉(zhuǎn)錄病毒——?jiǎng)谑先饬霾《?RSV)
??? ? ?介紹完反義RNA病毒,今天介紹的病毒是由反義RNA病毒進(jìn)化成的逆轉(zhuǎn)錄病毒。今天介紹的病毒是勞氏肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus,RSV),它是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus)。
簡(jiǎn)介

? ? ? 勞氏肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus/RSV) 屬于甲型逆轉(zhuǎn)錄病毒(Alpharetrovirus),是典型的逆轉(zhuǎn)錄病毒,是第一個(gè)被描述的癌病毒。它會(huì)在整合到宿主 DNA之前將其RNA基因組逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。它會(huì)導(dǎo)致雞肉瘤,對(duì)養(yǎng)雞場(chǎng)的危害很大。
病毒的歷史
? ? ? ?RSV 是由在紐約市洛克菲勒大學(xué)工作的佩頓·勞斯于 1911 年通過(guò)將雞腫瘤的無(wú)細(xì)胞提取物注射到健康的普利茅斯巖雞中而發(fā)現(xiàn)的。 發(fā)現(xiàn)提取物誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生。 發(fā)現(xiàn)腫瘤由結(jié)締組織(肉瘤)組成。因此,RSV 被稱為第一個(gè)可用于從分子角度研究癌癥發(fā)展的致癌逆轉(zhuǎn)錄病毒。
? ? ? ?1958 年,Harry Rubin 和 Howard Temin 開(kāi)發(fā)了一種檢測(cè)方法,通過(guò) RSV 感染可以改變雞胚胎成纖維細(xì)胞的形態(tài)。 兩年后,Temin 得出結(jié)論,細(xì)胞的轉(zhuǎn)化形態(tài)受 RSV 的遺傳特性控制。 當(dāng)時(shí)它是未知的,但后來(lái) src 基因被確定為負(fù)責(zé)健康細(xì)胞的形態(tài)轉(zhuǎn)化。 在 1960 年代,出現(xiàn)了兩個(gè)發(fā)現(xiàn):具有復(fù)制能力的分離病毒與 RSV 相關(guān),但不能轉(zhuǎn)化,并且分離的具有復(fù)制缺陷的 RSV 菌株具有轉(zhuǎn)化能力。 這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)引起了這樣一種觀點(diǎn),即病毒復(fù)制和惡性轉(zhuǎn)化是 RSV 中的獨(dú)立過(guò)程。?
? ? ? ?Rous 因其在 1966 年的發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。隨后,發(fā)現(xiàn)了其他致癌人類病毒,例如 Epstein-Barr病毒。 此外,致癌基因最初是在逆轉(zhuǎn)錄病毒中發(fā)現(xiàn)的,然后是在細(xì)胞中。
病毒結(jié)構(gòu)與基因



? ? ? ? RSV是典型的逆轉(zhuǎn)錄病毒,具有可以形成DNA中間體的正義 RNA 基因組。
RSV有四個(gè)基因:
GAG–編碼衣殼蛋白
POL–編碼逆轉(zhuǎn)錄酶
ENV–編碼包膜基因
SRC–編碼酪氨酸激酶,將磷酸基團(tuán)連接到宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)中的氨基酸酪氨酸上。
? ? ? RSV基因組具有末端重復(fù)序列,使其能夠整合到宿主基因組中,并且還能夠過(guò)表達(dá)RSV基因。
Src基因
? ? ? ?Src基因是病毒癌基因,因?yàn)樗鼤?huì)觸發(fā)異常宿主細(xì)胞的不受控制的生長(zhǎng)。 它是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因。它是一種獲得性基因,發(fā)現(xiàn)存在于整個(gè)動(dòng)物界,物種之間具有高度的保守性
? ? ? ?Src基因被 RSV 吸收并整合到其基因組中,使其具有能夠刺激宿主細(xì)胞不受控制的有絲分裂的優(yōu)勢(shì),為新鮮感染提供豐富的細(xì)胞。
? ? ??Src基因?qū)τ?RSV 增殖不是必需的,但它存在時(shí)會(huì)大大增加毒力。
? ? ? Src是一種酪氨酸激酶,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化。 它有一個(gè) SH2 和 SH3 域,負(fù)責(zé)其激活和失活。
? ? ? ?Src基因兩端各有一個(gè)DR1與DR2序列,可能參與病毒的宿主細(xì)胞內(nèi)的基因重組。
RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)
? ? ? ?RSV 的 RNA 基因組包含長(zhǎng)度在 5-7 kb 之間的極長(zhǎng) 3' UTR,這通常會(huì)將其導(dǎo)向真核宿主細(xì)胞內(nèi)的無(wú)義介導(dǎo)衰變 (NMD)。 已在 3'UTR 中鑒定出一個(gè)保守的二級(jí)結(jié)構(gòu)元件,稱為勞斯肉瘤病毒穩(wěn)定元件 (RSE)。該元件已被證明可以防止未剪接的病毒 RNA 的降解。
? ? ? ?RSE 元件首先在勞斯肉瘤病毒的基因組中發(fā)現(xiàn),但似乎在整個(gè)禽類逆轉(zhuǎn)錄病毒家族中廣泛保守。RSE 元件的長(zhǎng)度約為300 bp,位于GAG天然翻譯終止密碼子的下游。RSE元件的二級(jí)結(jié)構(gòu)已通過(guò) RNA 酶消化和 SHAPE 化學(xué)分析確定。
? ? ? 在 RSV 中已確定的其他元件包括引物結(jié)合位點(diǎn)。
Gag蛋白

? ? ? ?Gag 蛋白是病毒體組裝和宿主細(xì)胞成熟病毒感染所必需的。RSV 的 gag 蛋白 (Pr76) 包含 701個(gè)氨基酸。它被病毒編碼的蛋白酶切割,釋放在傳染性病毒粒子中發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)物。 這些裂解產(chǎn)物包括基質(zhì) (MA)、衣殼 (CA) 和核衣殼 (NC),它們能夠進(jìn)入其他途徑感染新細(xì)胞。
RSV包膜蛋白ENV
? ? ? ? RSV 有一個(gè)包含一種糖蛋白的包膜:ENV。ENV由 gp85 和 gp37 組成,它們是組裝成寡聚體的糖蛋白。ENV的功能是將 RSV 與宿主細(xì)胞受體結(jié)合,并以不依賴 pH 的方式誘導(dǎo)與靶細(xì)胞融合。 在胞吐作用期間獲得包膜。 病毒在質(zhì)膜上出芽或推動(dòng)質(zhì)膜,這使得它能夠以新的宿主細(xì)胞外膜離開(kāi)細(xì)胞。
復(fù)制周期
細(xì)胞入侵
? ? ? ? 病毒可以通過(guò)兩種方式進(jìn)入宿主細(xì)胞:細(xì)胞受體內(nèi)吞作用或融合。 內(nèi)吞作用是病毒與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,病毒被攝入或內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。 內(nèi)吞作用可以不依賴于 pH 值,也可以依賴于 pH 值。 當(dāng)病毒與靶細(xì)胞膜融合并將其基因組釋放到細(xì)胞中時(shí),就會(huì)發(fā)生融合。RSV通過(guò)宿主細(xì)胞膜的融合進(jìn)入宿主細(xì)胞。?
轉(zhuǎn)錄與逆轉(zhuǎn)錄
? ? ? ?為了使 RSV 基因組轉(zhuǎn)錄發(fā)生,需要引物。? 4S RNA 是 RSV 的引物,70S RNA 是 DNA 合成的模板。 逆轉(zhuǎn)錄酶是一種依賴于 RNA 的 DNA 聚合酶,可將病毒 RNA 轉(zhuǎn)錄成全長(zhǎng) DNA 補(bǔ)體。
? ? ? ? 杜鵑:下節(jié)介紹的病毒,是乙型逆轉(zhuǎn)錄病毒(Betaretrovirus)梅森輝瑞猴病毒(Mason-Pfizer Monkey Virus/MPMV)。