第3章 病毒吸附宿主细胞及其内化过程
合集下载
相关主题
- 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)。
机的。因此高浓度的病毒能增加感染的概率。 2、易感细胞 病毒只能感染那些病毒能在其中复制的细胞。 细胞嗜性（组织嗜性）：病毒倾向于侵入并在其中复制的细
胞型（即其生物学的合适宿主）。
§2 病毒与细胞受体的相互作用
二、受体 组织嗜性的主要决定因素，但不是唯一的决定因素。
例如，膜糖蛋白或糖脂上的唾液酸残基是流感病毒的受体， 存在于许多组织上，但病毒却不能感染宿主的所有细胞型。
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞 三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 （一）融合蛋白介导的融合 病毒颗粒通过包膜上的整合蛋白与细胞表面受体结合，随后
在融合蛋白（F）的诱导下，促使病毒包膜与细胞膜融合， 病毒核衣壳被释放到胞质中。
三、病毒对受体的吸附
（一）有包膜的病毒对受体的吸附 通过其包膜上的糖蛋白来吸附于受体。 例如：A型流感病毒和HIV-1。 1、流感病毒 HA是流感病毒主要膜蛋白之一，与红细胞受体唾液酸结合，
凝集红细胞。 HA0（HA前体，76kD，在内质网中合成），水解为HA1和
HA2两个多肽，之间靠二硫键连接在一起，形成典型的I 型膜蛋白结构的HA分子。HA大部分位于病毒包膜外，近 HA2羧基末端是疏水去穿过双层类脂膜，将HA分子嵌在 包膜上。
2、纤维连接蛋白 （ fibronectin，FN）：是一种高分子糖蛋白，促进细胞 的黏连生长，而细胞的黏连是机体结构得以维持、细胞生长完成的必 要条件。
3、整联蛋白(integrin)：是细胞外基质受体蛋白。整联蛋白作为跨膜接头 在细胞外基质和细胞内肌动蛋白骨架之间起双向联络作用, 将细胞外基 质同细胞内的骨架网络连成一个整体, 这就是整联蛋白所起的细胞粘着 作用。整联蛋白还具有将细胞外信号向细胞内传递的作用。整联蛋白 (以及其他的一些细胞表面分子)参与的的信号转导对细胞的许多行为 产生影响，包括运动、生长甚至细胞的生存。
4、层粘连蛋白(laminin, LN)：主要存在于基膜(basal lamina) 结构中，是基膜所特有的非胶原糖蛋白, 相对分子质量为 820kDa, 含13-15%的糖，有三个亚单位, 即重链(α链, 400kDa)和β1(215kDa)、β2(205kDa)两条轻链。
功能：在细胞表面形成网络结构并将细胞固定在基膜上。 在细胞发育过程中刺激细胞粘着、细胞运动。 刺激胚胎中神经轴的生长，并促进成年动物的神经损伤后 重生和再生。
2、HIV-1 HIV-1包膜上遍布着突起，这些突起一般由形成三聚体的单
一病毒包膜糖蛋白组成，与跨膜蛋白gp41非共价结合。 HIV-1就是通过这些突起与细胞受体CD4结合。 除了CD4外，HIV-1的包膜与细胞膜的融合还需要趋化因子 家族的共受体存在。
三、病毒对受体的吸附
（二）无包膜病毒对受体的吸附
1、大裂隙和环状结构介导的吸附
脊髓灰质炎病毒
鼻病毒属的病毒、肠病毒属的部分病毒和脊髓灰质炎病毒，
在五聚体的对称轴周围具有较深的裂隙。一般认为该大裂
隙是与受体相互作用的位点。
柯萨奇病毒A型和口蹄疫病毒等病毒的衣壳不具备典型的大 裂隙结构，吸附过程是由表面的环状结构中的RGD基团 （Arg-Gly-Asp）完成的。
柯萨奇病毒
（二）无包膜病毒对受体的吸附 2、纤突介导的吸附 二十面体12个顶角的五邻体蛋白上各有一条长度为10-30nm的纤维突起，
这种纤维突起由纤维蛋白同三聚体组成并锚钉在五邻体基座区上。
§1 细胞表面的结构特征 §2 病毒与细胞受体的相互作用 §3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
各种不同病毒的受体
（一）单一型受体 概念：不需借助于其他蛋白的作用，本身就足以介导病毒吸
附的病毒受体。 例如：鼻病毒受体（细胞间粘附分子1，ICAM-1）、流感病
毒受体（细胞表面的唾液酸）。 （二）需要共受体的病毒受体 共受体：某些病毒要成功感染细胞，除了依赖于受体及合适
的宿主细胞外，还需要另一种细胞表面分子来协助受体进 行病毒的识别，这种细胞表面分子就称为共受体。 例如：HIV-1受体（CD4+趋化因子受体）。
类亲水性蛋白质，主要通过离子键等非共价键与整合蛋白或脂 质双分子层中的亲水基团相结合。
§1 细胞表面的结构特征 §2 病毒与细胞受体的相互作用 §3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
§2 病毒与细胞受体的相互作用
一、病毒感染的条件： 1、高浓度的病毒 病毒感染由病毒与细胞之间的碰撞开始，这个过程是完全随
第3章 病毒吸附宿主细胞及其内化过程
§1 细胞表面的结构特征 §2 病毒与细胞受体的相互作用 §3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
§1 细胞表面的结构特征
一、细胞外基质 二、细胞膜 三、细胞膜蛋白
一、细胞外基质（extracellular matrix，ECM）
细胞维持正常的生长、发育、分裂和分化，对营养物质的摄 取和代谢废物的外排等都依赖于细胞外基质。
• 第7章 病毒粒子的装配、成熟和 • 第18章 腺病毒
释放
• 第19章 人乳头瘤病毒
• 第8章 病毒感染的特点 • 第9章 病毒致瘤的分子机制 • 第10章 病毒免疫 • 第11章 病毒疾病的预防和治疗 • 第12章 病毒载体与基因治疗
• 第20章 单纯疱疹、巨细胞和EB 病毒
• 第21章 阮病毒 • 第22章 SARS冠状病毒 • 第23章 禽流感病毒
二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞 三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
（二）Env-A介导的融合 Env-A是一种病毒包膜糖蛋白，具有SU和TM两个亚单位。
其中SU亚单位与受体结合，TM亚单位在其氨基末端含有 一个融合肽。
（三）共受体介导的融合 HIV-1与细胞膜的融合需要CD4和趋化因子受体共同作用。
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞 三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
某些病毒可通过特异性附着于细胞外基质成分，例如细胞粘 连蛋白、纤粘连蛋白、蛋白多糖等来感染易感细胞。
细胞外基质
§1 细胞表面的结构特征
1、胶原（collagen）：是动物体内含量最丰富的蛋白质，约占人体蛋白质 总量的30%以上。它遍布于体内各种器官和组织，是细胞外基质中的 框架结构，可由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合 成并分泌到细胞外。
• 第1章 绪论
病毒学
• 第2章 病毒的组成
• 第3章 病毒吸附宿主细胞及内化 • 第13章 人类免疫缺陷性病毒
过程
• 第14章 流行性感冒病毒
• 第4章 DNA病毒基因组的复制 • 第15章 汉坦病毒
• 第5章 RNA病毒基因组复制
• 第16章 轮状病毒源自• 第6章 病毒基因表达调控
• 第17章 肝炎病毒
二、细胞膜
磷脂双分子层具有亲水性头部和疏水 性尾部的两性分子组成。其中急性基 团朝外与水接触，而非极性基团朝内， 避免与水接触，形成热力学上稳定的 双分子层结构。
三、细胞膜蛋白
细胞膜蛋白分为整合蛋白和外周蛋白。 整合蛋白：分子内部的亲水性和疏水性氨基酸分布不均，使分子
内部分别形成亲水的和疏水的区域。 外周蛋白：附着于膜的外表面或内表面（主要在内表面），是一
胞型（即其生物学的合适宿主）。
§2 病毒与细胞受体的相互作用
二、受体 组织嗜性的主要决定因素，但不是唯一的决定因素。
例如，膜糖蛋白或糖脂上的唾液酸残基是流感病毒的受体， 存在于许多组织上，但病毒却不能感染宿主的所有细胞型。
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞 三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 （一）融合蛋白介导的融合 病毒颗粒通过包膜上的整合蛋白与细胞表面受体结合，随后
在融合蛋白（F）的诱导下，促使病毒包膜与细胞膜融合， 病毒核衣壳被释放到胞质中。
三、病毒对受体的吸附
（一）有包膜的病毒对受体的吸附 通过其包膜上的糖蛋白来吸附于受体。 例如：A型流感病毒和HIV-1。 1、流感病毒 HA是流感病毒主要膜蛋白之一，与红细胞受体唾液酸结合，
凝集红细胞。 HA0（HA前体，76kD，在内质网中合成），水解为HA1和
HA2两个多肽，之间靠二硫键连接在一起，形成典型的I 型膜蛋白结构的HA分子。HA大部分位于病毒包膜外，近 HA2羧基末端是疏水去穿过双层类脂膜，将HA分子嵌在 包膜上。
2、纤维连接蛋白 （ fibronectin，FN）：是一种高分子糖蛋白，促进细胞 的黏连生长，而细胞的黏连是机体结构得以维持、细胞生长完成的必 要条件。
3、整联蛋白(integrin)：是细胞外基质受体蛋白。整联蛋白作为跨膜接头 在细胞外基质和细胞内肌动蛋白骨架之间起双向联络作用, 将细胞外基 质同细胞内的骨架网络连成一个整体, 这就是整联蛋白所起的细胞粘着 作用。整联蛋白还具有将细胞外信号向细胞内传递的作用。整联蛋白 (以及其他的一些细胞表面分子)参与的的信号转导对细胞的许多行为 产生影响，包括运动、生长甚至细胞的生存。
4、层粘连蛋白(laminin, LN)：主要存在于基膜(basal lamina) 结构中，是基膜所特有的非胶原糖蛋白, 相对分子质量为 820kDa, 含13-15%的糖，有三个亚单位, 即重链(α链, 400kDa)和β1(215kDa)、β2(205kDa)两条轻链。
功能：在细胞表面形成网络结构并将细胞固定在基膜上。 在细胞发育过程中刺激细胞粘着、细胞运动。 刺激胚胎中神经轴的生长，并促进成年动物的神经损伤后 重生和再生。
2、HIV-1 HIV-1包膜上遍布着突起，这些突起一般由形成三聚体的单
一病毒包膜糖蛋白组成，与跨膜蛋白gp41非共价结合。 HIV-1就是通过这些突起与细胞受体CD4结合。 除了CD4外，HIV-1的包膜与细胞膜的融合还需要趋化因子 家族的共受体存在。
三、病毒对受体的吸附
（二）无包膜病毒对受体的吸附
1、大裂隙和环状结构介导的吸附
脊髓灰质炎病毒
鼻病毒属的病毒、肠病毒属的部分病毒和脊髓灰质炎病毒，
在五聚体的对称轴周围具有较深的裂隙。一般认为该大裂
隙是与受体相互作用的位点。
柯萨奇病毒A型和口蹄疫病毒等病毒的衣壳不具备典型的大 裂隙结构，吸附过程是由表面的环状结构中的RGD基团 （Arg-Gly-Asp）完成的。
柯萨奇病毒
（二）无包膜病毒对受体的吸附 2、纤突介导的吸附 二十面体12个顶角的五邻体蛋白上各有一条长度为10-30nm的纤维突起，
这种纤维突起由纤维蛋白同三聚体组成并锚钉在五邻体基座区上。
§1 细胞表面的结构特征 §2 病毒与细胞受体的相互作用 §3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
各种不同病毒的受体
（一）单一型受体 概念：不需借助于其他蛋白的作用，本身就足以介导病毒吸
附的病毒受体。 例如：鼻病毒受体（细胞间粘附分子1，ICAM-1）、流感病
毒受体（细胞表面的唾液酸）。 （二）需要共受体的病毒受体 共受体：某些病毒要成功感染细胞，除了依赖于受体及合适
的宿主细胞外，还需要另一种细胞表面分子来协助受体进 行病毒的识别，这种细胞表面分子就称为共受体。 例如：HIV-1受体（CD4+趋化因子受体）。
类亲水性蛋白质，主要通过离子键等非共价键与整合蛋白或脂 质双分子层中的亲水基团相结合。
§1 细胞表面的结构特征 §2 病毒与细胞受体的相互作用 §3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
§2 病毒与细胞受体的相互作用
一、病毒感染的条件： 1、高浓度的病毒 病毒感染由病毒与细胞之间的碰撞开始，这个过程是完全随
第3章 病毒吸附宿主细胞及其内化过程
§1 细胞表面的结构特征 §2 病毒与细胞受体的相互作用 §3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
§1 细胞表面的结构特征
一、细胞外基质 二、细胞膜 三、细胞膜蛋白
一、细胞外基质（extracellular matrix，ECM）
细胞维持正常的生长、发育、分裂和分化，对营养物质的摄 取和代谢废物的外排等都依赖于细胞外基质。
• 第7章 病毒粒子的装配、成熟和 • 第18章 腺病毒
释放
• 第19章 人乳头瘤病毒
• 第8章 病毒感染的特点 • 第9章 病毒致瘤的分子机制 • 第10章 病毒免疫 • 第11章 病毒疾病的预防和治疗 • 第12章 病毒载体与基因治疗
• 第20章 单纯疱疹、巨细胞和EB 病毒
• 第21章 阮病毒 • 第22章 SARS冠状病毒 • 第23章 禽流感病毒
二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞 三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
（二）Env-A介导的融合 Env-A是一种病毒包膜糖蛋白，具有SU和TM两个亚单位。
其中SU亚单位与受体结合，TM亚单位在其氨基末端含有 一个融合肽。
（三）共受体介导的融合 HIV-1与细胞膜的融合需要CD4和趋化因子受体共同作用。
§3 病毒侵入宿主细胞的分子机制
一、病毒通过与细胞膜的融合侵入宿主细胞 二、病毒通过内吞作用侵入宿主细胞 三、无包膜病毒侵入宿主细胞的过程
某些病毒可通过特异性附着于细胞外基质成分，例如细胞粘 连蛋白、纤粘连蛋白、蛋白多糖等来感染易感细胞。
细胞外基质
§1 细胞表面的结构特征
1、胶原（collagen）：是动物体内含量最丰富的蛋白质，约占人体蛋白质 总量的30%以上。它遍布于体内各种器官和组织，是细胞外基质中的 框架结构，可由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合 成并分泌到细胞外。
• 第1章 绪论
病毒学
• 第2章 病毒的组成
• 第3章 病毒吸附宿主细胞及内化 • 第13章 人类免疫缺陷性病毒
过程
• 第14章 流行性感冒病毒
• 第4章 DNA病毒基因组的复制 • 第15章 汉坦病毒
• 第5章 RNA病毒基因组复制
• 第16章 轮状病毒源自• 第6章 病毒基因表达调控
• 第17章 肝炎病毒
二、细胞膜
磷脂双分子层具有亲水性头部和疏水 性尾部的两性分子组成。其中急性基 团朝外与水接触，而非极性基团朝内， 避免与水接触，形成热力学上稳定的 双分子层结构。
三、细胞膜蛋白
细胞膜蛋白分为整合蛋白和外周蛋白。 整合蛋白：分子内部的亲水性和疏水性氨基酸分布不均，使分子
内部分别形成亲水的和疏水的区域。 外周蛋白：附着于膜的外表面或内表面（主要在内表面），是一