最小的RNA病毒——Qβ噬菌體/丘貝病毒(Qbeta噬菌體,Qubevirus)
? ? ? ?今天介紹的病毒是最小的RNA病毒——Qβ噬菌體/丘貝病毒(Bacteriophage Qbeta,Bacteriophage Qβ,QBeta Virus,Qβ Virus,Qubevirus),作為對正義RNA病毒的收尾。
簡介


? ? ? ?Qβ噬菌體屬于異輕巧病毒(Allolevivirus)家族,是一種正義RNA病毒,感染具有f菌毛的細菌,最常見的是大腸桿菌。其線性基因組包裹在直徑為28 nm的二十面體衣殼內(nèi)。噬菌體Qβ與f菌毛側面結合后,進入宿主細胞。
基因組

? ? ? ?Qβ噬菌體的基因組約為4217個核苷酸,這取決于對病毒進行測序的來源。Qβ噬菌體在世界各地被多次分離,不同的亞種編碼幾乎相同的蛋白質(zhì),但可以有非常不同的核苷酸序列。
? ? ? ?病毒基因組有三個開放閱讀框,編碼四個蛋白質(zhì):成熟/裂解蛋白A2、衣殼蛋白CP、衣殼蛋白基因終止密碼子的通讀產(chǎn)生的A1蛋白以及RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp)的β亞基?;蚪M是高度結構化的,調(diào)節(jié)基因表達和保護自己免受宿主核酸酶的影響。
衣殼蛋白CP

? ? ? ? 衣殼中大約有178個衣殼蛋白(CP)組成。
RdRp/RNA聚合酶
? ? ? ? RNA依賴的RNA聚合酶是由四種蛋白質(zhì)組成的復合物:具有催化作用的β亞基由噬菌體編碼,而其他三個亞基——α亞基(核糖體蛋白S1)、γ亞基(EF-Tu)和δ亞基(EF-Ts)由細菌編碼。
? ? ? ? QβRNA聚合酶的結構已被破解。這兩個EF蛋白作為RNA聚合酶和RNA產(chǎn)物的伴侶。事實上,純QβRNA聚合酶的可溶性不足以大量生產(chǎn),通常使用由RNA聚合酶和兩個EF亞基構建的融合蛋白來替代。融合可以獨立于核糖體蛋白S1發(fā)揮作用。
成熟/裂解蛋白A2

? ? ? ?成熟蛋白功能是結合宿主菌毛和病毒RNA成熟蛋白因此被命名為成熟蛋白,因為成熟蛋白中的琥珀突變體不能感染宿主,或者是“不成熟”。對于相關的MS2噬菌體,成熟蛋白與病毒RNA一起被宿主吸收,成熟蛋白隨后被裂解。
? ? ? ? 在MS2噬菌體中,成熟蛋白被稱為A蛋白,因為它屬于病毒RNA的第一個開放閱讀框。在Qβ噬菌體中,A蛋白最初被認為是A1,因為它在病毒粒子中更豐富。然而,一旦確定了Qβ噬菌體的序列,A1被揭示為衣殼蛋白(CP)終止密碼子的通讀。
? ? ? ?A2是Qβ噬菌體的成熟蛋白,并具有裂解蛋白的附加作用,其裂解機理與青霉素相似:A2通過與MurA結合抑制肽聚糖的形成,而MurA催化了細胞壁生物合成的第一步。
Spiegelman的怪物
? ? ? ?來自Qβ噬菌體的RNA被Sol Spiegelman用于更快速復制和更短的RNA鏈的實驗。他最終得到了Spiegelman的怪物,這是一條只有218個核苷酸的最小RNA鏈,可以被QβRNA聚合酶復制。

? ? ? ? ?下期要介紹的是雙鏈RNA病毒,它們由正義RNA病毒進化而來。但是現(xiàn)在,我要做個總結。
? ? ? ? 雖然正義RNA病毒中有人畜無害的噬菌體,例如大腸桿菌噬菌體Qβ與大腸桿菌噬菌體MS2。但是,不要忘了,正義RNA病毒中對人類致病的病原體可以說是最多的:造成癱瘓的脊髓灰質(zhì)炎病毒、普通感冒的罪魁禍首鼻病毒、蚊子傳播的登革病毒、夏季感冒的元兇柯薩奇病毒等等,都是這個種族的。