微生物學-第四章2亞病毒

1、第二節(jié) 亞病毒（subvirus） 凡在核酸和蛋白質兩種成分中，只含其中一種的分子病原體，稱為亞病毒（subvirus），包括類病毒、擬病毒和朊病毒 3 類。一、類病毒（Viroid） 類病毒（viroid）是一類只含RNA一種成分、專性寄生在活細胞內的分子病原體。目前只在植物體中發(fā)現(xiàn)，所含核酸為裸露的環(huán)狀ssRNA，其二級結構象一段末端封閉的短dsRNA分子。 1971年在美國工作的瑞士學者T. O. Diener在馬鈴薯紡錘形塊莖?。╬otatospindletuberdisease，PSTD）中發(fā)現(xiàn)一條比一般病毒分子更小的10S的區(qū)帶，他稱它為馬鈴薯紡錘形塊莖病類病毒（potatospi

2、ndletuberviroid，PSTV），它可使馬鈴薯減產(chǎn)2070。類病毒的發(fā)現(xiàn)，是生命科學中的一個重大事件。對生物學家來說，類病毒的發(fā)現(xiàn)為他們探索生命起源提供了一個新的低層次上的好對象；對分子生物學家來說，類病毒是研究最重要生物大分子的結構與功能的絕好材料；對病理學家來說，類病毒的發(fā)現(xiàn)，為他們揭開人類和動、植物的各種傳染性疑難雜癥的病因帶來了新的希望；對哲學家來說，類病毒的發(fā)現(xiàn)，為他們長期以來有關生命本質的認識將帶來革命性的影響。 擬病毒（virusoids）又稱類類病毒（viroid-like）、殼內類病毒或病毒衛(wèi)星（satellite），是指一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。擬病毒

3、極其微小，一般僅由裸露的RNA（300400個核苷酸）或DNA所組成。二、擬病毒（Virusoid） 被擬病毒“寄生”的真病毒又稱輔助病毒（helper virus），擬病毒則成了它的“衛(wèi)星”。 擬病毒的復制必須依賴輔助病毒的協(xié)助，同時，擬病毒也可干擾輔助病毒的復制和減輕其對宿主的病害，這可用于生物防治中。 擬病毒首次于1981年在絨毛煙（Nicotiana velutina）的斑駁病毒（velvet tobacco mottle virus，VTMoV）中分離到。 VTMoV是一種二十面體病毒，其核心中含有大分子線狀ssRNA（RNA-1）、環(huán)狀ssRNA（RNA-2）和線狀ssRNA（RN

4、A-3）,后兩者為擬病毒。實驗證明，只有當RNA-1（輔助病毒）與RNA-2或RNA-3（擬病毒）合在一起時才能感染宿主。植物病毒中的擬病毒Eg.苜蓿暫時性條斑病毒（LTSV）、 莨菪斑駁病毒（SNMV）、 地下三葉草斑駁病毒（SCMoV）。動物病毒中的擬病毒Eg.丁型肝炎病毒（hepatitis D virus）, 它的宿主是乙型肝炎病毒（HBV）有助于探索核酸的結構與功能。 擬病毒是一種低分子量的侵染性核酸分子，因而易于進行細致的化學組分和結構分析；通過擬病毒與類病毒的結構與功能的比較，對核酸的結構與功能可能會得到更深入的了解。有助于探索擬病毒與輔助病毒（RNA-1）間的相互關系。 擬病毒

5、必須依靠輔助病毒的存在才能復制，而輔助病毒的復制卻不需要擬病毒的存在。擬病毒的存在可以影響輔助病毒的產(chǎn)量和改變輔助病毒在宿主上的癥狀及反應的程度。利用擬病毒這類低分子RNA來組建新的弱毒疫苗。 擬病毒又可稱類類病毒，它與普通類病毒的差異在于它的侵染對象不是高等植物或動物，而是小小的植物病毒。根據(jù)擬病毒的存在可影響輔助病毒的產(chǎn)量和改變輔助病毒在宿主上的癥狀和反應程度的原理，有可能用它來人工組建具有防病功能的弱化疫苗。對擬病毒的深入研究，也有助于進一步探索病毒的本質和生命起源等重大生物學理論問題。擬病毒的研究的意義三、朊病毒（Prion） 朊病毒（prion，virino）又稱“普列昂”或蛋白質侵

6、染因子（prion，是protein infection的縮寫），是一類不含核酸的傳染性蛋白質分子，因能引起宿主體內現(xiàn)成同類蛋白質分子發(fā)生與其相似構象變化，從而可使宿主致病。hot 朊病毒由美國學者S. B. Prusiner于1982年研究羊騷癢病時發(fā)現(xiàn)的。 由于其意義重大，故他于1997年獲得了諾貝爾獎。 至今已發(fā)現(xiàn)與哺乳動物腦部相關的10余種疾病都是由朊病毒所引起的。 這類疾病的共同特征是潛伏期長，對中樞神經(jīng)的功能有嚴重影響。link1人的庫魯病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等羊搔癢癥(scrapie)牛海綿狀腦病(spongifo

7、rmencephalopathy)名稱病原體癥狀羊騷癢癥（scrapie in sheep）羊騷癢病朊病毒蛋白“PrPSc”牛海綿狀腦?。╞ovine spongiform encephalitis，BSE）；俗稱“瘋牛病”（mad cow disease）“PrPBSE”人的克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease，CJD)一種早老性癡呆癥人的庫魯?。↘uru）一種震顫病G-S綜合癥 朊病毒是一類小型蛋白質顆粒，約由250個氨基酸組成，大小僅為最小病毒的1，而且毒性很強。朊病毒與真病毒的主要區(qū)別呈淀粉樣顆粒狀 無免疫原性無核酸成分由宿主細胞內的基因編碼 抗逆性強，能耐殺菌

8、劑（甲醛）和高溫（經(jīng)120130處理4h后仍具感染性） 朊病毒的發(fā)病機制正常的蛋白質：PrP c異常的蛋白質：PrP sc 存在于宿主細胞內的一些正常形式的細胞朊蛋白（PrPc）受到致病朊蛋白（PrPsc）的影響而發(fā)生相應的構象變化，發(fā)生了錯誤的折疊后變成了PrPsc，從而使宿主致病。 PrPc和PrPsc均來源于宿主中同一編碼基因，并具有相同的氨基酸序列，所不同的是二者空間三維結構。對 PrP c 和PrP sc 兩種蛋白質做結構分析。都是由相同的208 個氨基酸殘基組成的疏水性很強糖蛋白。PrP sc 的入侵，把腦細胞中原來就有的 PrP c “帶壞”正常：PrP c異常： PrP sc

9、PrP c 和 PrP sc 在高級結構上有巨大差別腦組織樣品中的淀粉樣蛋白斑免疫熒光技術觀察到的病原粒子Bye bye！Prusiner (1982)提出羊搔癢病因子是一種蛋白質侵染顆粒（proteinaceous infectious particle），并將之稱做Prion。 -朊病毒1997年，Stanley B. Prusiner榮獲諾貝爾獎瘋牛病( Mad Cow Disease )正式名稱是牛腦部海綿狀病 ( Bovine Spongiforn Encephalopathy ) ( BSE )屬于傳染性海綿質腦病中的一種，1985年在英國奶牛中首次發(fā)現(xiàn)1996年3月20日，英國衛(wèi)生部長杜瑞爾（Stephen Dorrell）