分子病毒学-第l六章-病毒装配成熟释放
病毒学整理
第一章绪论一、病的发展简史：A 病毒的发现时期1.科赫法则内容：1 .在每一病例中都出现相同的微生物，且在健康者体内不存在；2 .要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养（pure culture）；3 .用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；4 .从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
B 病毒的化学时期C 病毒研究的细胞水平时期D 分子病毒学的研究时期亚病毒定义subvirus：只含有核酸或蛋白质的病毒，称为亚病毒。
包括类病毒、拟病毒（或病毒卫星）、朊病毒。
二、分子病毒学研究的主要内容：（1）病毒基因组的结构与功能1、双义(ambisense)RNA：即基因组的一部分为正极性，另一部分为负极性。
2、病毒基因组的结构与功能病毒基因组的核苷酸组成及其排列顺序基因组中开放阅读框架(ORFs)的数量、位置及其功能病毒基因组中重复序列元件、调节元件对病毒基因表达和基因组复制的影响阐明病毒结构基因、调节基因及其编码产物在病毒复制循环中的作用，以及它们与细胞基因及其编码产物的相互作用关系等（2）病毒表达的调控机理通过对病毒增强子(enhancer)、启动子(promoter)、衰减子(attnuator)和转座子(transposon)等调控元件的研究，可以阐明病毒基因表达的调控原理。
转座子：用插入序列进行整合的遗传单位（能够重复插入到基因组中许多位点的特殊片段）。
衰减子：特定的DNA片段，可以减慢、阻止或停止转录（3）病毒感染的分子机制（4）病毒致癌的分子机理病毒癌基因定义：致癌病的所携带的一段基因，侵染敏感细胞使细胞癌变，转化为癌细胞，生长失去控制，无限分裂增殖。
（5）抗病毒活性物质1. 抗病毒多肽物质干扰素是一类能够抑制病毒增殖的重要细胞素。
具有很强的抗病毒能力，还有免疫调节和肿瘤抑制的作用。
利用DNA重组技术，可以在大肠杆菌中生产出干扰素2. 淋巴因子：重组克隆生产的IL-1、IL-2肿瘤坏死因子TNF3. 反义RNA(antisense RNA)定义：指天然存在的或人工合成的一类RNA分子，它不能编码蛋白质，但它的核苷酸顺序可与相应的RNA或DNA互补配对，从而使蛋白质合成受阻。
4病毒补充
通过因人为地或自然的机械损伤所形 成的微伤口进入细胞；或者靠携带有 病毒的媒介，主要靠是有吮吸式口器 的昆虫取食将病毒带入细胞。 植物病毒一旦进入细胞后，增殖产生 的子代病毒或病毒核酸可通过病毒编 码的运动蛋白（movement protein） 与胞间连丝的相互作用从受染细胞进 入邻近细胞。
二、病毒感染的起始 （参见P174） 3、脱壳： 脱壳是病毒侵入后，病毒的包膜和/或壳 体除去而释放出病毒核酸的过程。 脱壳是病毒基因组进行功能表达所必需 的感染事件。 T-偶数噬菌体脱壳与侵入是一起发生的 动物病毒存在不同的结构类型和不同的侵 入方式，其脱壳过程也较复杂。
肿瘤病毒引起细胞转化的机制
（1）原病毒整合 （2）原病毒所含的与转化相关的特异性基因的表达。 这 些 特 异 性 的 转 化 相 关 基 因 被 称 作 病 毒 癌 基 因 （ viral oncogenes），它们是人和脊椎动物正常的原癌基因（protooncogenes）的同源基因，是正常细胞原癌基因的突变形式。 正常宿主细胞中的原癌基因被认为是重要的调控基因。这些基 因编码激活基因转录的蛋白，对于正确调控细胞生长和繁殖至 关重要。原癌基因的突变编码突变蛋白，而导致细胞非正常生 长。存在许多原癌基因，某些人类癌症，诸如结肠癌，需要几 个原癌基因的同时突变而致癌。病毒也能导致细胞不正常生长， 肿瘤病毒改变原癌基因的活性或异常表达而导致细胞转化和肿 瘤发生。
5.释放:有囊膜病毒以出芽方式离 开细胞膜,携带着含刺突的囊膜。 成熟的病毒粒子具侵染性。
病毒刺突与寄主细胞上 受体的特异结合过程示 意图：
1）裸露病毒核酸直接穿入
动物病毒侵入方式 示意图：
2）有囊膜病毒以膜融合方式进入
3）有囊膜病毒以吞噬作用进入
2017年基础医学理论《医学微生物学》必背考点(5)
2017年基础医学理论《医学微生物学》必背考点（5）病毒的增殖(一)复制周期人和动物病毒周期依次包括吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、成熟和释放等步骤。
1、吸附(adsorption)：病毒的吸附位点与宿主细胞表面受体的结合，首先是静电结合，是可逆的，然后是真正的结合，变得不可逆。
病毒具有组织亲嗜性，也就是说，一种病毒并不能对所有的组织进行感染，是有选择的，比如，HIV只选择性的侵犯人淋巴细胞，这是由受体和配体的特异性结合决定的。
2、穿入(penetration)：吸附后进入细胞内，有两种方式，一种为吞饮，病毒与细胞表面结合后凹入细胞内，无包膜病毒多以此种方式进入细胞内，另一种为融合，病毒包膜与细胞膜结合，两种膜融合，将病毒的衣壳释放到细胞内。
3、脱壳(uncoating)：脱去衣壳、核酸裸露4、生物合成 (biosynthesis)：合成大量病毒核酸和结构蛋白，这是一个比较复杂的过程，在生物化学的学习中介绍过，我们不作深入的介绍。
5、装配与释放(assembly and release)：组装有的在核内完成，有的在胞质内完成，组装成成熟的子代病毒，并从细胞游离出来。
无包膜的病毒裂解宿主细胞，释放出来，有包膜的病毒以出芽的方式释放出来。
(二)异常增殖和干扰现象1、异常增殖顿挫感染(abortive infection)：在病毒增殖过程中，虽可合成部分或全部病毒成分，但不能正常组装成完整的病毒体，既不能产生有感染性的子代病毒。
缺陷病毒(defective virus)：指病毒基因组不完整或严重改变而不能复制出完整的子代病毒的病毒。
但当与另一种病毒共同培养时，就能使缺陷病毒完成正常的增殖，则这种有辅助作用的病毒被成为辅助病毒。
2、干扰现象(interference)：两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。
百日咳鲍特菌一、生物学性状1、形态染色：G—小杆菌，两极浓染，有荚膜和菌毛，无鞭毛和芽胞。
分子病毒学
分子病毒学1. 简介分子病毒学是病毒学的一个分支，主要研究病毒的分子结构、遗传物质组成、复制机制以及与宿主细胞的相互作用等方面的内容。
通过研究病毒的分子机制，我们可以更好地理解病毒的生物学特性，并寻找新的抗病毒策略。
2. 病毒的基本结构病毒是一种非细胞性的微生物，它由一个蛋白质的外壳（衣壳或包膜）和包含遗传信息的核酸（DNA或RNA）组成。
根据病毒的外壳和遗传物质的性质，病毒可以被分为多种类型，包括单链RNA病毒、双链RNA病毒、单链DNA病毒和双链DNA病毒等。
病毒的外壳主要由蛋白质构成，这些蛋白质可以形成不同的结构，例如蛋白质的六角形晶格结构、蛋白质纤维结构等。
不同的病毒外壳结构决定了它们对宿主细胞的感染方式和复制机制。
3. 病毒的复制机制病毒依赖于宿主细胞进行复制，它们不能独立生存。
病毒的复制机制可以分为四个主要步骤：吸附、渗透、复制和释放。
首先，病毒需要与宿主细胞表面的受体结合，这个过程被称为吸附。
吸附是病毒感染的第一步，它决定了病毒是否能够进入宿主细胞。
接下来，病毒将其遗传物质注入宿主细胞内，这个过程被称为渗透。
在渗透过程中，病毒释放出其核酸，核酸与宿主细胞的细胞器相互作用，导致宿主细胞的基因表达被病毒控制。
然后，病毒利用宿主细胞的生物合成机制进行复制。
它利用宿主细胞的酶和蛋白质合成机制合成新的病毒颗粒，最后将其装配成熟的病毒。
最后，病毒将新合成的病毒颗粒释放到环境中，这个过程被称为释放。
释放后，病毒可以感染更多的宿主细胞，以完成其生命周期。
4. 病毒与宿主细胞的相互作用病毒与宿主细胞之间存在复杂的相互作用关系。
病毒通过与宿主细胞表面的受体结合，进入宿主细胞；利用宿主细胞的生物合成机制进行复制；并通过改变宿主细胞的基因表达，控制和操纵宿主细胞的机能。
宿主细胞也会对病毒的感染做出相应的反应。
宿主细胞可以通过产生抗病毒蛋白、启动免疫应答等方式来抵抗病毒的侵入。
然而，某些病毒可以通过多种机制来逃避宿主细胞的免疫反应。
病毒基础知识讲解培训课件
发生基因的交换，称为基因重组，其子代称为 重组体
对于基因分节段的RNA病毒，（如流感病毒、 呼肠病毒或轮状病毒）通过交换RNA节段而进行
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
（三）表型混合 指两种具有共同特征的病毒感染同一细胞
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
双链DNA复制为半保留复制形式。即亲代 DNA的双链在解链酶作用下，解开成为正、负两 个DNA单链。再分别以这两条单链为模板，在 DNA酶的作用下，按照核苷酸碱基配对的规律， 分别合成互补的DNA (负链或者正链)，为新合 成的双链DNA，即为子代DNA。通过此复制过程， 生成大量与亲代结构完全相同的子代DNA
一 统遗传学 主要是用表型的病毒变异株之间遗传物 质交换来分析各种病毒基因所编码的生物学 功能。采用突变株(从自然界分离的)或用紫 外线、亚硝酸等理化因子诱发而得到的变异
株
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
（一）突变株 是由于病毒基因组核酸链中发 生碱基置换、缺失或插入可引起的自发突变 （10-6-10-8），也可用物理或化学因素诱发突变
（1）破胞释放 裸露的DNA病毒和RNA 病毒 都以这种方式释放。即病毒装配完成后，宿主 细胞破裂而把病毒全部释放到周围环境中 （2）芽生 有包膜的DNA病毒和RNA病毒，在 装配完成后，以出芽方式释放到细胞外。通常
细胞不死亡，仍能分裂增殖
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
比较常见有： 温度敏感突变株：28~35℃可复制，37~40℃ 则不可复制 宿主范围突变株：改变了宿主范围 抗原性突变株 致病性减弱及耐药性突变株 突变株是指基因改变而发生某些生物特性改 变的毒株。当该突变株能较稳定地存在，并可在 相应的宿主细胞中传代与存活，则称为变异株
病毒学(一到六章)
病毒学（一到六章）第一章病毒的结构（1学时）病毒：是一类个体极小，结构容易，只含单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
这种病原能通过滤器，命名为病毒。
病毒的基本特性1. 以颗粒形式存在，颗粒很小、以纳米为测量单位，普通都能通过细菌滤器，因此病毒原叫“过滤性病毒”，必须在电子显微镜下才干看见。
2. 没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物”。
3. 病毒只含一种核酸，DNA或RNA。
4. 既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分，是郑重的细胞内寄生微生物，不能自立生长和繁殖。
5. 在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并持久保持其侵染活力。
6. 病毒无核糖体（rRNA）和转移RNA （tRNA）。
7. 病毒不能长大，不经分裂繁殖。
8. 病毒对普通抗生素和作用于微生物代谢途径的药物均不敏感，但对干扰素敏感。
9.有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发埋伏性感染。
第一节病毒的结构特征一、形态1. 病毒的大小是指病毒体的大小。
测量单位是纳米（nanometer，nm），即毫微米（1/1000μm）。
各种病毒的大小相差很大，普通病毒介于50nm～250nm之间，其中绝大多数病毒都在100nm左右；最大的病毒如痘病毒（poxvirus）为300nm，在普通光学显微镜下勉强可看到；最小的病毒如小RNA病毒和极小DNA病毒直径约在20nm～30nm 之间。
2. 病毒的形态病毒的形态多种多样。
绝大多数动物病毒呈球形或近似球形；植物病毒多呈杆第1 页/共18 页状或丝状（某些动物病毒也呈丝状）；此外，还有呈砖形（痘病毒）、子弹形（狂犬病病毒）；而噬菌体（bacteriophage）多呈蝌蚪形。
有些病毒的形态比较固定，如小RNA病毒呈球形；但某些病毒的形态则是多形性的，如粘病毒（orthomyxoviridae），有球形、丝状和杆状。
病毒学各章总结
病毒与宿主细胞的关系
总结词
病毒与宿主细胞的关系是互利共生或寄生，病毒通过入侵和复制影响宿主细胞的生理功能。
详细描述
在寄生关系中，病毒利用宿主细胞提供的能量和原料复制自身，并释放出新的病毒粒子感染其他细胞 。在这个过程中，病毒会对宿主细胞造成不同程度的损害，导致疾病的发生。了解病毒与宿主细胞的 关系是研究病毒致病机制和治疗方法的理论基础。
转录酶
转录酶是病毒在转录过程中所需的酶，能够催化病毒核酸的转录。
辅助因子
辅助因子是病毒复制过程中所需的辅助因子，如三磷酸腺苷、无机 离子等，对病毒的复制和转录过程起到重要的调节作用。
03 病毒的复制周期
吸附与脱壳
吸附
病毒通过识别并附着在宿主细胞 表面的特异性受体上，实现与宿 主细胞的初步结合。
脱壳
在工业领域，病毒学研究可用于生物 技术和生物工程领域，如基因克隆、 蛋白质表达和病毒作为载体等。
在农业领域，病毒学研究有助于防治 植物病毒病，提高农作物产量和品质。 例如，利用基因工程技术培育抗病毒 转基因作物。
未来病毒学研究的发展方向与挑战
未来病毒学研究将更加注重跨学 科合作，综合运用多种技术手段 研究病毒与宿主相互作用机制。
病毒学是生命科学领域的重要分支，研究病毒的特性、复制机制和与宿主相互作用 等方面的内容。
病毒学的发展推动了生命科学领域其他学科的发展，如分子生物学、遗传学和免疫 学等。
病毒学研究对于理解生命起源、生物进化以及疾病发生机制等方面具有重要意义。
病毒学在医学、农业和工业领域的应用
在医学领域，病毒学研究对于预防、 诊断和治疗病毒性疾病具有重要意义。 例如，疫苗研发和抗病毒药物的研制 等。
病毒的分类与命名
总结词
分子病毒学
复制学习目标学完本章内容后，你应该能做到以下几点：理解病毒基因组是如何决定它的复制方式的实质。
描述一个典型的、广义的病毒复制周期。
比较七类主要病毒的复制模式。
概述病毒的复制由于我们对病毒的认识发生了变化，因此导致了病毒的分类方式发生了改变：1、按疾病：许都古老文明，例如古埃及和古希腊人对许多不同种类的病毒的致病效果都有很清楚的认识。
这个时候人们就有几种关于人、动物和庄稼疾病的令人惊讶的描述，尽管在这时候还没有关于应对这些灾难的药剂的实质性研究。
尽管这些描述都很精确，但是像这样根据这些疾病进行系统分类的一个主要问题是许多不同的病毒会导致相同的症状；例如，伴有发烧的呼吸感染可能是由许都不同的病毒导致的。
2、按形态学：随着病毒分类数的增加，病毒分析技术也在提高，从1930年到1950年，基于病毒颗粒的结构将病毒进行分类成为可能。
尽管在先前的计划中这是一种进步，但是在区分导致不同的临床症状的许多在形态学上相似的病毒方面还存在许多问题。
在这一时期，血清学在病毒区分中成为一个非常重要的助手，颗粒形态研究一直是病毒分类的一个重要方面。
3、功能的划分：在近些年，人们更注重于对病毒复制策略的研究。
在病毒基因组的组成和结构方面显得尤为突出。
病毒基因组的分子水平分析使对于单个病毒株的迅速而明确的鉴定成为可能，同时也预示了拥有常见的基因结构的以前未知的或异常的病毒的性能。
从目的论的观点来看，病毒复制的基础目标是复制遗传信息。
因此病毒基因组在决定哪一步是达到这一目标的必要条件方面具有卓越的性质。
事实上，在这一过程中会发生大量的令人惊奇的变化，甚至是表面上看基因结构相似的病毒。
产生这种现象的原因在于划分，既有真核细胞的细胞核和细胞质隔室，又有病毒基因组和宿主细胞的遗传信息生物化学能力。
细胞被病毒感染的模式对于复制过程有着深远的影响意义。
对于宿主细胞是原核生物的病毒，复制可以简单反映它与宿主细胞的相关程度。
对于真核生物的宿主，关联更加频繁和复杂。
病毒学-病毒粒子的装配和释放
装配效率：复杂的过程，效率不高
DNA噬菌体:50％的DNA和结构蛋白不能组装。
20:35:10
装配错误，出现空壳体或其它畸形颗粒。
病毒混合感染，装配错误可能产生： 1)具有不同病毒结构蛋白构成的壳体、包
膜病毒。 2)一种病毒基因组被包闭在另一种病毒编
Fig. 4. Newly resolved regions in penton-base and hexon proteins. (A) CryoEM model (ribbons) of the penton-base protein superimposed on its density map (semitransparent gray). Outside the box, the cryo-EM atomic model (red ribbons) is identical to the x-ray model (11). Inside the box is our newly resolved N-arm (blue ribbon, amino acids 37 to 51). (Inset) Enlargement of the boxed region, showing side-chain densities (mesh) and its atomic model (ribbon). (B) Cryo-EM model of the hexon protein. Red ribbons show agreement with the x-ray model (10). Blue ribbons show our newly resolved pieces, including the N-terminal and C-terminal extensions. Region names in the hexon monomer (e.g., VC and FG) follow (10). (C to D) Conformational adaptation. (C) Twelve hexon monomers exhibit five types of N-terminal extension in an asymmetric unit: four of type 1, two each of types 2 and 3, one of type 4, and three of type 5. (D) Twelve hexon monomers exhibit six types of C-terminal extension: two each of types a, b, c and d, three of type e, and one of type f. Ribbon models superimposed on density (mesh) of these six types are shown in fig. S8A.
病毒学各章总结
及原理
第八章：病毒病的实验室诊断
一.病毒病的常规实验诊断
1)病毒的分离与鉴定---与KOCH 准则结合 2)免疫学检测----抗原抗体反应，这些方法与
疫苗免疫相结合
与实验课内容相结合
二.病毒病的分子生物学诊断
1)分子杂交技术（核酸杂交检测技术） 2)凝胶电泳技术 3)聚合酶链反应
点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2．第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第
二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3．第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；
此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文
会员免费下载 顺字1．初读文章，结合工具书梳理文章字词。2．朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例
环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁 也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？
分子病毒学 第l六章 病毒装配成熟释放
病毒装配成熟释放的过程
病毒装配成熟：病毒颗粒在宿主 细胞内组装成完整病毒，获得感 染能力
释放机制：病毒装配成熟后，通 过不同的机制将病毒颗粒释放到 细胞外，如细胞凋亡、细胞裂解 等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
释放过程：病毒通过宿主细胞膜 或细胞裂解释放出病毒颗粒，感 染其他细胞或宿主
释放途径：病毒颗粒可以通过不 同的途径释放到细胞外，如通过 胞吐作用、通过胞吞作用等
04
病毒装配成熟释放的影响因素
宿主细胞的因素
宿主细胞内环 境：病毒装配 成熟释放受到 宿主细胞内环 境的影响，如 细胞质、细胞
核等
宿主细胞代谢： 病毒装配成熟 释放受到宿主 细胞代谢的影 响，如蛋白质 合成、能量代
谢等
宿主细胞信号 传导：病毒装 配成熟释放受 到宿主细胞信 号传导的影响， 如细胞因子、
学院
分子病毒学
单击添加副标题
汇报人：
目录
01
单击添加目录项标题
02
病毒装配成熟释放概述
03
病毒装配成熟释放的机制
04
病毒装配成熟释放的影响因素
05
病毒装配成熟释放的调控机制
06
病毒装配成熟释放与疾病的关系
07
未来研究方向
01
添加章节标题
02
病毒装配成熟释放概述
病毒装配成熟释放的定义
病毒装配成熟释放的过程 病毒装配成熟释放的机制 病毒装配成熟释放的意义 病毒装配成熟释放与疾病的关系
感谢观看
汇报人：
病毒颗粒的组装过程
病毒颗粒的组装与释放的关 系
病毒颗粒的组装与病毒生命 周期的关系
病毒颗粒的成熟
病毒颗粒的装配过程
华中师范大学分子病毒学PPT课件
参考书目
1. 《 分子病毒学 》第2版
黄文林, 人民卫生出版社
参考书目
2.《分子病毒学原理》
(Principles of Molecular Virology)第四版 AJ Cann, 科学版社，2008
原版书： 《Principles of molecular virology》 (standard edition） Alan Cann， Aademic Press ， 2005 3. 《Principles of virology》 (second edition) Edited by S.J. Flint et al. ASM Press
whereas other agents grow from an increase in the integrated sum of their components & reproduce by division----结构简单小微生物，由胞内形成的前体元件进行组装而产生， 其它生物是作为完整个体进行分裂而繁殖。Virus particles (virions) themselves do not grow or undergo division----自身无法生长分裂,由蛋白质外壳和核酸基因组（只含一种 核酸）组成。
《分子病毒学》
研究与病毒相关的蛋白质与蛋白质，蛋白质与核酸， 以及蛋白质与脂类之间的相互作用（包括病毒粒子的结 构，病毒基因组的合成与表达，病毒对宿主的影响等） 的学科。 任务： 一 采用现代分子生物学技术，阐明病毒及病毒感染的本质 二 分子病毒学原理的应用。 研究内容：病毒的分子结构与功能，病毒感染的分子机制， 基因表达调控原理，抗病毒多肽物质的研究，病毒转基因载 体的研究，病毒蛋白工程，病毒性疾病的诊断和新病毒的发 现等
病毒4
2、乙肝病毒 双链DNA分子 3、SARS 单链RNA 4、肿瘤 EB病毒引起人类多种癌变。
三、病毒与农业
• 1、植物病害 • 2、病毒防治害虫 • 3、禽流感
一、非增殖性感染 (non productive infection)
感染由于病毒、或是细胞的原因,致使病 毒的复制在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受 阻,结果导致病毒感染的不完全循环。在此过 程中,由于病毒与细胞的相互作用,虽然亦可能 导致细胞发生某些变化,甚至产生细胞病变,但 在受染细胞内,不产生有感染性的病毒子代。
（参见P180）
大多数噬菌体都以裂解细胞方式释放
5、病毒的装配与释放
（参见P180）
丝杆噬菌体(如M13或fd)不杀死细胞, 子代毒粒以分泌方式不断从受染细胞 中释放，并同时完成毒粒的组装。
5、病毒的装配与释放
（参见P181）
有包膜病毒的装配与 释放有时也是同时完 成的
5、病毒的装配与释放 （参见P181） 有包膜的动物病毒是在从宿主细胞核 芽出或细胞质膜芽出的过程中裹上包 膜而形成包膜病毒。
感染宿主细胞后能在细胞内正常复制 并最终杀死细胞,形成裂解循环 (lytic cycle).
2、温和噬菌体或称溶源性噬菌体 (lysogenic phage) 感染宿主细胞后不能完成复制循环, 噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内, 没有成熟噬菌体产生。 这一现象称做溶源性(lysogeny)现象
（1）溶源性细菌
(5种核酸,6条途径)
4、病毒大分子的合成
其粒结构组分组装成完整 的病毒颗粒,称做病毒的装配
成熟的子代病毒颗粒然后依一定途径 释放到细胞外。 病毒的释放标志病毒复制周期结束
5、病毒的装配与释放
T4噬菌体的装配是一 个极为复杂的自我装
复旦大学医学分子病毒学
2013年复旦大学研究生医学分子病毒学试题1.简述病毒的生活周期（包括复制机制）。
（20分）答：病毒的生活周期可分为两个阶段：一个是细胞外阶段，以成熟的病毒粒子形式在；另一个是细胞内阶段，即感染阶段，在此阶段中进行复制和繁殖。
感染阶段开始时，病毒的遗传物质由衣壳中释放出来，注入宿主细胞中，然后在病毒核酸信息的指导控制下，形成新的病毒粒子。
病毒的复制过程其大致可分为连续的五个阶段：吸附、穿入、脱壳、生物合成、病毒的装配与释放（一次性释放、出芽释放）。
（一）吸附吸附是指病毒附着于敏感细胞的表面，它是感染的起始期。
细胞与病毒相互作用最初是偶然碰撞和静电作用，这是可逆的联结。
随后的特异性吸附是非常重要的，根据这一点可确定许多病毒的宿主范围，不吸附就不能引起感染。
（二）穿入穿入是指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆，开始病毒感染的细胞内期。
主要有三种方式：（1）融合，在细胞膜表面病毒囊膜与细胞膜融合，病毒的核衣壳进入胞浆。
（2）胞饮，由于细胞膜内陷整个病毒被吞饮入胞内形成囊泡。
胞饮是病毒穿入的常见方式，也是哺乳动物细胞本身具有一种摄取各种营养物质和激素的方式。
当病毒与受体结合后，在细胞膜的特殊区域与病毒一起内陷形成膜性囊泡，此时病毒在胞浆中仍被胞膜覆盖。
（3）直接进入，某些无囊膜病毒，病毒核酸可直接穿越细胞膜到细胞浆中，而大部分蛋白衣壳仍留在胞膜外，这种进入的方式较为少见。
（三）脱壳穿入和脱壳是延续的过程，失去病毒体的完整性被称为“脱壳”。
脱壳到出现新的感染病毒之间叫“隐蔽期”。
经胞饮进入细胞的病毒，衣壳可被吞噬体中的溶酶体酶降解而去除。
有的病毒，如脊髓灰质炎病毒，在吸附穿入细胞的过程中病毒的RNA释放到胞浆中。
而痘苗病毒当其复杂的核心结构进入胞浆中后，随之病毒体多聚酶活化，合成病毒脱壳所需要的酶，完成脱壳。
（四）生物合成包括病毒核酸的复制和蛋白质的生物合成。
病毒侵入敏感细胞后，将核酸释放于细胞中，此时，该病毒粒子已不存在，并失去了原有的感染性，开始了核酸复制与蛋白质合成。
病毒的增殖的五个过程
病毒的增殖的五个过程
病毒增殖过程分为吸附、注入、脱壳、生物合成、组装与释放5个阶段，将这5个阶段称为病毒的增殖周期或复制周期。
病毒增殖周期的长短因病毒种类、核酸类型、培养温度及宿主细胞种类不同而有差异。
若在病毒增殖周期中某一阶段发生障碍，则可影响病毒增殖。
病毒的增殖的五个过程
吸附：病毒的蛋白质外壳依靠尾部的小勾吸附在细菌等宿主细胞的表面。
注入：病毒自己的遗传物质注入到宿主细胞内。
生物合成：利用宿主细胞的物质和结构，在病毒遗传物质的指导下，合成病毒蛋白质，同时病毒的遗传物质进行复制。
组装：病毒复制的遗传物质和蛋白质外壳组装到一起，在宿主细胞中形成许许多多的子病毒。
释放：宿主细胞的营养物质被子病毒利用，宿主细胞解体，子病毒被释放出来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单纯疱疹病毒DNA基因组的包装
Step 1-2 是基因组被包装的过程启动： 先有几个病毒蛋白（UL15， UL32,UL28，末端酶，或称包装蛋白， 具有核酸切割活性）结合在基因组上 的包装信号序列位置形成一个复合体， 与衣壳上的门户蛋白portal 发生相互作 用，接下来，基因组的一个正向重复 序列处（DR）发生第一次切割，由复 合体中的包装蛋白切下。基因组被拉 入衣壳中； Step 3是在多连体基因组上一个全基因 组位置被拖至入衣壳中后，由复合体 中的包装蛋白在另一个正向重复序列 处（DR）进行第二次切割。 Step 4 是由病毒编码的帽蛋白塞住衣 壳出口。
支架蛋白
门户蛋白
• Fig.p72
前衣壳到变成成熟的衣壳需要一定病毒编码的蛋白水解酶（成熟蛋白酶）的参与， 将一些前衣壳中的蛋白进行酶切，会导致衣壳结构发生微小的改变或稳定性发生微 弱改变，这个过程中伴随着基因组的进入。
单纯疱疹病毒DNA基因组的包装
长独特区
短独特区
重复序列α中含有包装信号序列（ pac1, pac2 ）, 重复序列α在基因组上由多个拷贝（短独特区US只有一个拷贝） 单纯疱疹病毒基因组复制是形成多拷贝的基因组头尾相连的多连体DNA 基因组包装信号（ pac1, pac2 ）位于基因组末端重复序列α中。两侧还有正向 重复序列（DR）是切割位点
•
获得包膜
机制二：反转录病毒，装配和获得衣壳及出芽在时空上是同时的（coincident）.
反转录病毒装配和包膜的获得及出 芽释放
囊膜 膜上的跨膜糖蛋白
衣壳 ห้องสมุดไป่ตู้因组
第五步
病毒释放
除植物病毒要设法突破植物细胞壁的障碍外，其它病毒从 宿主中释放一般采用的机制有： ------裂解细胞： (most non-enveloped viruses), 宿主细胞完全破 裂，病毒出来（噬菌体）---嗜菌斑 细胞空斑 -----出芽：(Enveloped viruses）---病毒粒子释放时在细胞膜胞 质侧向外顶出形成芽状（细胞膜包裹着病毒粒子），离开 细胞时就可以 获得相应的囊膜， ------运输泡: 病毒在释放前先进入一个胞外运输泡 （intracellular vesicle ），再通过细胞运输泡系统运出到胞 外。
第五步
包膜病毒在内膜系统上出芽
病毒释放
在核膜，内质网膜上， 高尔基体膜上插入病毒糖蛋白，病毒出芽获得包膜结构， 进入运输系统（膜泡运输）
优点：避开对宿主细胞胞质膜的糖蛋白修饰，减少免疫系统监视 内膜没有细胞骨架附着，出芽更方便 具有独特的脂成分
第五步
病毒释放
裸病毒,SV40 机制三： 病毒进入转运小泡-transport vesicles ，与膜融合释放 出来
- L1 52/55-kDa, Adenovirus
Herpes virus
第一步 蛋白衣壳的装配
1 结构单元（structural unit)的组装-机制 -----由单一蛋白（individual proteins） ------或长肽多聚蛋白（polyprotein）组装 ----- 由细胞或病毒的分子伴侣（Viral Chaperone or Cellular Chaperone）协助
病毒的自组装和辅助组装 Self-Assembly and Assisted Assembly VP1 pentamers in SV40
1---有的病毒蛋白一级结构序列含有足够的自组装信息。
比如，VP1在 E-coli表达, 分离出来的VP1 就是五聚体，在体外就可组成类 -衣壳的结构
2----尽管对病毒结构蛋而言，自组装是基本机制，但还需要病 毒的或细胞的其他组分参与组装，起辅助作用。
病毒其它组分（酶或蛋白）进入衣壳
1:有些病毒蛋白本身是结构蛋白，同时参与病毒在宿 主内的复制过程。Some of these proteins are also structural proteins of the virion
- 单纯疱疹病毒的VP16 protein： a major component of the virion tegument and the activator of transcription of viral immediate-early genes.
华中师范大学生科院
分子病毒学
《Molecular Virology》
目录
第一章 概论 第二章 病毒的形态结构 第三章 病毒吸附宿主及内化过程 第四章 病毒的基因组复制 第五章 病毒基因的表达 第六章 病毒装配和释放 第七章 病毒感染与机体抗病毒免疫 第八章 病毒感染的病理与治疗
Basic process of viral assemble and release
6-maturation
5-release 4-acqure envelope
3-genome packaged into capsid
2-capsid formation 1- structural unit formation
病毒的组装 Assembly
1. 装配：在宿主内，合成一个完整的病毒粒子需要的各个组分 按照一定一定方式进行组装形成一个新的病毒粒子的过程；
参与病毒组装的辅助成分
病毒成分：
- 基因组 RNA （ 作为装配时的支架（scaffold）--- ssRNA viruses and Retrovirus assembly). 或与结构蛋白互作）----.
细胞成分
- 胞膜 结构蛋白与细胞膜发生关联（association ），对某些蛋白 衣壳装配是必需的
3 基因组塞入中空衣壳 。这个过程需要能量和衣壳一定的
构象的变化。
某些病毒蛋白（核酸酶活性）可以识别基因组的包装信号序列，并与之结合形 成复合体；再与空衣壳的门户蛋白发生相互作用，把基因组拉伸进入衣壳；当 一倍长度的基因组拉伸进入衣壳时，在复合体中核酸酶切割下其余部分；门户 蛋白被帽蛋白取代，核衣壳组装完毕
(-) strand RNA viruses
2:它们包装进入衣壳需要特定机制： （-）RNA病毒的转录酶RNA-dependent RNA polymerase必须以非共价键与基因组或结构蛋白相互 作用被包装进去，进入宿主后才可独立发挥作用
第四步
获得包膜
1. 有的病毒（如 疱疹病毒）是在细胞核中进行装配，所 以它们出核膜时就会获得一层包膜；
衣壳向两个方向延伸 基因组的两端也贴着 衣壳内壁，向两个方 向延伸，嵌合在衣壳 内壁中 盘状结构（起始结构） 3 5 上
下
合成好的 基因组 RNA
特定序列
TMV assembly
二十面体球状衣壳和基因组的组装
外壳先装配，基因组再插入 1 结构单元（ capsomer subunits）围绕着支架蛋白 （ scaffolding protein）进行初级组装成前衣壳 （ procapsid） 2 支架蛋白被从衣壳中移除（再利用），形成一个中空衣壳。
NA 是一种糖苷外切酶 ,可以从糖苷键上除 去唾液酸残基
流感病毒释放时，新病毒颗粒移向细胞表面，仍通过血凝素-唾液酸键进行 结合。唾液酸神经氨酸酶的主要作用是催化裂解存在于唾液酸末端、N-乙酰 基神经氨酸及相邻糖基间的酮苷连接桥，从而促进病毒在呼吸道的传播 ,因 为该键的断裂使病毒从感染的细胞中释出，并阻止病毒从宿主细胞释出后的 聚集。 神经氨酸酶还可通过裂解呼吸道黏膜中的唾液酸 ,灭活呼吸道黏液的黏液素 (能抑制血凝素活性) ,使呼吸道黏液的活性减除 ,阻止病毒灭活 ,有助于病毒 颗粒移向靶细胞 ,防止游离的病毒颗粒凝集在一起 ,促进病毒渗入呼吸道上皮 细胞及其在呼吸系统的扩散。通过这种方式 ,感染在体内扩散。神经氨酸酶
2. 装配过程中，结构蛋白首先形成一个结构单元（structural unit）；然后多个结构单元再组装成不成熟的前衣壳，经过一 定修饰，形成成熟的衣壳。
3. 装配位置因病毒不同而异，主要取决于病毒在胞内复制位点 和释放机制: 胞质中装配：picornaviruses, poxviruses & reoviruses 核中装配：adenoviruses, polyomaviruses & parvoviruses it 胞膜位置装配：HIV
入到内质网中，在内
内质网中糖基化。转 移到高尔基体进行进 一步修饰和折叠，然
后转运到细胞膜上
冠状病毒E1在内质网上包装
HSV：Herpesviruses在核内包装
第四步
e.g. Influenza virus/VSV
获得包膜
•机制一: 大多数包膜病毒，包装和获得衣壳是在时空上是分开的过程
第四步
以TMV为例： 衣壳的装配围绕基因组进行
1. 衣壳蛋白首先形成一个盘状结构,由17个亚单位
（ subunits，capsomers，衣壳粒）组成 2. 合成好的基因组RNA被捕获到盘状结构的中心，挂在盘子
的“内壁”上（基因组内部的一个位点与内壁结合）；
3. 以盘状结构为中心，向两个方向延伸，堆积结构单元，延 长杆状结构 4. 延长过程中，RNA基因组从上下两个方向分别不断被拉 伸进入螺旋结构的内壁
2. 其它包膜病毒衣壳装配可以发生在胞质中，有的如HIV 发生在包膜上，所以可以从内质网膜或细胞膜上获得包膜 结构.
注意：
这些脂膜上必须有病毒编码的糖蛋 白—后期表达蛋白，在高尔基体上 修饰后，随着液泡系运输到膜系中
病毒包膜中的糖蛋白的形成和转运
跨膜蛋白是在粗面内 质网上合成：当在核 糖体上合成出来就插
参与病毒组装的辅助成分
- Cellular and Viral proteins
参与病毒组装的细胞辅助成分
- Cellular and Viral proteins
分子伴侣
参与病毒组装的病毒辅助成分
- Cellular and Viral proteins