病毒,基因,蛋白,宿主,包膜

提問: HIV自身的詳細信息是什么 問題補充: 医师解答: 艾滋病病毒(HIV)顆粒呈球形,直徑90 nm~130nm。病毒的核心呈中空錐形,由兩條相同的單鏈RNA鏈、逆轉錄酶和蛋白質組成。核心之外為病毒衣殼,呈20面體立體對稱,含有核衣殼蛋白質。最外層為包膜,包膜上的糖蛋白有刺突狀結構,是HIV與宿主細胞受體結合位點和主要的中和位點(圖)。HIV屬逆轉錄病毒科慢病毒屬,其RNA中含有gag、env 和pol基因以及6種調控基因 〔tat, vif, vpr, vpx , nef, rev〕。gag基因編碼病毒的核心蛋白;pol基因編碼病毒復制所需要的酶類(逆轉錄酶、整合酶和蛋白酶);env基因所編碼病毒包膜蛋白,是HIV免疫學診斷的主要檢測抗原。調控基因編碼輔助蛋白,調節病毒蛋白合成和復制。 現有兩型HIV:HIV-1和HIV-2,它們主要區別在于包膜糖蛋白上。HIV是一種變異性很強的病毒,不同的病毒株之間差異很大,甚至同一毒株在同一感染者體內僅數月就可以改變,使原中和抗體失去中和效能,這給HIV疫苗的研制造成很大困難。目前在全球流行的HIV-1毒株已出現三個組,即M、O和N 組,其中M組又可分為A到J共10個亞型,而且亞型間的重組體已有發現。HIV-2現有A~F共6個亞型。目前也有學者根據病毒的生物學特性對HIV-1進行分群,如根據病毒與宿主細胞結合所利用的輔助受體的不同(CCR5、CXCR4),分為R5和X4毒株;或根據宿主范圍及復制特性不同,分為非合胞體誘導株(NSI)和合胞體誘導株(SI);有毒力株和無毒力株;快/高型和低/慢型等。 HIV對外界抵抗力較弱,遠較乙型肝炎病毒(HBV)對外界的抵抗力低得多。對熱、乾燥敏感,不耐酸。60 ℃以上就可被滅活。因此,注射器具、醫療用具通過高 溫消毒、煮沸或蒸汽消毒完全可以達到消毒目的。HIV對化學品也十分敏感,常用的消毒劑如70%酒精、10%漂白粉、2%戊二醛、4%福爾馬林等均能滅活病毒。HIV基因組為單股正鏈RNA二倍體,每條RNA鏈長約9.8kb,兩條鏈的5’端借氫鍵形成二聚體。與其他逆轉錄病毒相同,HIV的基因結構從5’端到3’端依次為5’LTR-gag-pol-env-3’LTR。5’端有帽狀結構m7G5ppp5GmpNp,3’端有polyA序列。除三個編碼結構蛋白的基因gag、pol、env外,HIV還有較其他逆轉錄病毒更多的調節基因(regulatory gene)和附加基因,其編碼的的調節蛋白在病毒的整個感染及復制過程中具有非常重要的作用,目前已發現至少有7種:tat、rev、nef、vpr、vpu、vpx和vif。1.長未端重復序列:HIV基因組兩端的長未端重復序列(long terminal repeat, LTR)不編碼病毒產物,對于病毒基因表達的起始和調節至關重要,其上有許多細胞轉錄因子的結合位點,可分為調節單位、核心轉錄單位和反式激活效應元件單位(TAR)三個不同的調控功能區。2. Gag基因:即組特異性抗原基因,編碼分子量為55KD的前體蛋白(P55),由未拼接的病毒mRNA表達。P55經病毒蛋白酶切割,由N端至C端形成P17、P24、P15三種蛋白。P17稱為基質蛋白(MA),附著于病毒脂質又層膜的內側,形成毒粒的內膜,起穩定毒粒的作用。P24稱及殼蛋白,形成病毒的錐形核。P15進一步被裂解為P9和P7兩種核殼蛋白,與病毒的RNA結合。3. Pol基因:Pol基因編碼病毒的逆轉錄酶(RT)P66和整合酶(IN)P32,由未拼接的病毒mRNA表達。RT由兩個亞單位P66和P51構成,其N 端完全一致,具DNA聚合酶活性,而C端由于病毒蛋白酶的不對稱切割,使一個亞單位C端的部分氨基酸被切除而失去RNA酶H的功能,另一亞單位C端的RNA酶H功能域則未被切除。HIV進行復制時,首先在RT的N端的DNA聚合酶功能區的作用下,以RNA為模板合成互補的DNA,表現出逆轉錄酶活性,然后在P51的協助下,P66 C端的RNA酶H功能區降解RNA/DNA 雙鏈中的RNA鏈,表現為RNA酶H活性,最后以此單鏈DNA為模板,由P66亞單位合成互補DNA而成雙鏈DNA,表現出DNA聚合酶功能。整合酶能夠將逆轉錄成的雙鏈DNA整合入宿主染色體DNA,整合過程可分三步:首先由IN在病毒線狀平端DNA的3’端由3’→5’方向切下2個核苷酸,形成CA-OH-3’,同時在宿主DNA雙鏈整合部位上各切開一5bp的切口,然后在IN的作用下,CA-OH-3’與宿主DNA切開部位的5’-P形成磷酸二酯鍵,最后整合部位被修補完整。4. Env基因:Env基因編碼病毒的膜蛋白,由單一拼接的mRNA進行表達,首先在內質網內合成分子量為88KD的蛋白質,在向高爾基體
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