第19章 副粘病毒科(Paramyxoviridae)

第十九章副粘病毒科(Paramyxoviridae)

一、概述

二、基因组结构与功能

三、病毒蛋白及其功能

四、病毒的感染周期与分子感染机理

主要参考文献

一、概述

本科病毒具有下述特性：病毒粒子呈多形性，基本上呈圆形，直径150～250nm，有时看到更大的畸形粒子和长达数微米的长丝。病毒粒子有一个比较坚硬的核衣壳，呈螺旋状对称，卷曲在脂质囊膜内。囊膜上有纤突，或称囊膜突起。病毒的基因组是单股RNA,长约16～20kb，分子量为5～7MDa。病毒RNA由聚合酶转录成互补的mRNA。副粘病毒主要在细胞浆内复制，并从细胞膜出芽成熟。国际病毒分类委员会第6次分类报告有关副粘病毒科的分类，有较大调整：将副粘病毒科分为副粘病毒亚科和肺病毒亚科；新增腮腺炎病毒属，代表种为腮腺炎病毒；原属于副粘病毒属的新城疫病毒、禽副粘病毒2～9型及猴副流感病毒等，包括在腮腺炎病毒属内。本章照顾我国分类习惯，暂不做调整，副粘病毒科仍分为三个属，各属主要特征及主要成员见表19-1。

表19-1. 副粘病毒科各属的主要特征及主要成员

属主要特征主要成员

副粘病毒属所有成员均具有神经氨酸酶新城疫病毒(Paramyxovirus)腮腺炎病毒副流感病毒1～5型 Ontario火鸡副流感病毒鹦鹉副粘病毒燕雀副流感病毒Yucaipa病毒鼠Nariva病毒麻疹病毒属所有成员缺乏神经氨酸酶，可引起麻疹病毒(Morbollivirus)胞浆和核内包涵体，后者含病毒牛瘟病毒RNP。所有抗原交叉。在核衣壳犬瘟热病毒大小和结构上不同于肺病毒属。

肺病毒属缺乏神经氨酸酶，核衣壳大小与人呼吸道合胞体病毒(Pneumovirus)结构不同于

其它病毒属。牛呼吸道合胞体病毒小鼠肺炎病毒

副粘病毒粒子中RNA占0.5%，蛋白质70%，脂质20%～25%，糖6%。RNA不分节段，其碱基组成为G24%～25%，A20%～26%，C24%～27%，U22%～31%。副粘病毒RNA不具有感染性，未发现遗传重组。副粘病毒科病毒一般具有11种蛋白质，病毒粒子中含有转录酶、多聚A转移酶、mRNA甲基转移酶、神经氨酸酶等。副粘病毒一般对热不稳定，在无蛋白质的溶液中,4℃或室温放置2～4小时，其感染力可降至10%或几乎无感染力。在酸性或碱性溶液中易破坏，在中性溶液中较稳定，对乙醚敏感。副粘病毒的复制不受放线菌素D的影响。

1．形态结构

病毒核衣壳就是病毒粒子的核蛋白核心，由不分节的 RNA以及许多蛋白亚单位组成，呈螺旋样对称的螺卷状结构，与烟草花叶病病毒的结构相似，但两者的长度明显不同，烟草花叶病病毒长300nm，副粘病毒可达1 000nm以上。副粘病毒的螺旋数目为200～220个，螺旋直径14～18nm，螺旋中孔的直径为5～12nm，螺距为5～6.5nm，螺旋方向呈左转。蛋白亚单位(单体)的分子量为60kDa，每个病毒粒子的亚单位数为1 600～2 000个，每转螺旋的亚单位数为9～13个。核衣壳盘绕成团，外被脂蛋白囊膜。副粘病毒的基因组为单股RNA。

副粘病毒RNA的主要特征是它本身不能作为mRNA，不带译制病毒蛋白质的信息。因此必须通

过病毒自己的RNA聚合酶转录一股互补链作为mRNA。根据惯例，带有病毒译制信息的RNA称为正股。这样，副粘病毒的互补链称为“正股”，病毒原来的RNA就是负股，故称为负股RNA病毒。

图19-1. 副粘病毒（自李成等）

A.新城疫病毒；

B.牛副粘病毒核衣壳

2.基因组结构

各种副粘病毒都有一个螺旋对称的单一核衣壳，其中的RNA含一组串连的6个或更多的基因。RNA是单分子单链RNA，16～20kb长，主要是负链，有时毒粒中也含有少量正链RNA。副粘病毒科中的鸡新城疫病毒、仙台病毒和麻疹病毒的全部核苷酸序列已明了，并绘制出基因图谱。在肺病毒属的人呼吸道合胞体病毒的基因组中，除L基因没有完成序列分析外，其它基因序列及图谱已与其它两属的基因图谱进行比较，见图19-2。由图可以看出肺病毒属的基因组成与其它两属不尽相同，推断其分子生物学特性也有很大差别。

图19-2 副粘病毒代表种的基因图谱

副流感病毒3型的基因组排列次序为3'I－NP－P+C－M－F－HN－L5'。在各基因之间有一3'GAA保守序列，每一基因末端含有转录终止序列和mRNA互补的多聚(A)序列，有12个末端核苷酸是半保守的：3'UUUAUU/AUUC/UUUUU5'。在基因的起始端有10个核苷酸是半保守的：3'UCCUA/CA/GUUUC。翻译起始端距5’端的距离，在M蛋白为33～35nt，F基因为194～196nt。猿猴病毒5(SV5)、犬副流感病毒2型，在F和HN之间另有一个基因，编码SH蛋白(Small hydrophobic protein)，分子量为5.012kDa，共44个氨基酸，其功能尚不清楚。有些研究也间接证明新城疫病毒另有一个小基因，但无C蛋白。

图19-3 仙台病毒基因组的模式图

表明在基因间存在(+)RNA前导序列和转录调节序列。

E、I和S分别表示mRNA末端、基因间和起始序列。

3.病毒蛋白组成

(1)核衣壳蛋白

A.核衣壳结构蛋白(NP)：副粘病毒属的核衣壳结构蛋白是核衣壳蛋白(N)的主要成分，其结构单位有两个主要区域。一是氨基端区域，约占整个结构单位的三分之二，它与RNA直接结合；另一个是羧基端区域，裸露于装配后的核衣壳表面，胰蛋白酶处理后可以由核衣壳上解离下来，表明在两区域的结合部位存在有对蛋白酶敏感的结合点。

如上所述，在感染负链RNA病毒的细胞中，仅是那些没有被核衣壳蛋白包裹的病毒RNA具有病毒mRNA作用。另外，无核衣壳的RNA，在无细胞系统中是RNA合成的模板。这些结果说明，核衣壳结构单位与负链RNA病毒基因组模板活性有着密切的关系。然而副粘病毒的核衣壳蛋白中的NP和N蛋白必须与操纵RNA合成的辅助蛋白相互作用，才能完成RNA的合成。特异性抗辅助蛋白结构单位的抗体对RNA合成的抑制,也充分证明了这一点。

B.辅助核衣壳蛋白：是与RNA复制和转录酶促反应过程相关的主要辅助性蛋白质，包括L蛋白和较小的P蛋白，这些辅助蛋白的作用是相互协同才能发挥作用。也就是说，当单一的某蛋白质加入到核衣壳RNA模板时，不具有催化RNA合成的能力。在RNA复制过程中辅助核衣壳蛋白的作用是在每一病毒基因的3’末端加上多聚(A)和在5’末端的转录后的修饰。研究表明，L蛋白起很重要的作用，致于P蛋白的功能尚不十分明确。