分子病毒学-3病毒受体.ppt

* * 病 毒 受 体 （virus receptor） 病毒的进化 病毒的进化是一个非常复杂而难以研究的问题 病毒特别小，用常规的进化生物学研究方法不能来研究病毒的进化。 病毒在演化史中没有“化石”或“遗体”，难以获得系列的病毒材料供进化研究。 病毒进化具有一定的随机性，每种病毒的每一步演变都不是唯一的可能事件，而是在一定概率下发生的结果，使我们很难从病毒的现状，或短暂时间内病毒演变情况来推论出病毒演变的过去和未来。 正是病毒进化的复杂性，才给研究带来了广阔的空间。 Pasteur在19世纪80年代利用狂犬病毒在兔子上反复传代，最终研制成有效的狂犬减毒疫苗，说明病毒不仅可以变异，而且变异的结果具有一定的稳定性。 病毒的存在基本形式 病毒以quasispecies（准种）形式存在于宿主体内。 现代群体遗传学上突出“居群”（population）的概念。 “居群”指在相对独立的范围内存在的，属于同一物种的所有个体的组合。居群之间可以存在一定的基因流动（gene flow），因为病毒以居群的形式存在，而不是以均一形式存在。机体内某一脏器中属于同一个种的病毒，也可以看作病毒的一个居群。在局部地区流行的，属于同一个种的病毒也可以看作病毒的一个居群。病毒的居群内部，也就是各个毒粒之间，核酸序列并不是完全一样的，相互间略有不同，即存在一个“差异谱”。虽然存在一个“差异谱”，但是一般还是以某一种序列为主，这个序列一般叫做主序列（consensus sequence）。一般测定的病毒核酸序列可以认为是主序列，因为主序列被测定的概率最大。 病毒进化的基本特征 1、新病毒不断产生，而且基本上是从另一种宿主的病毒演化而来。 2、新病毒产生后，在新的宿主以较快的速度进行变异分化。 例如： 犬细小病毒是新病毒，猫的细小病毒是老病毒，两者差异不大，但是犬细小病毒进化速度较快。 对流感病毒而言，人的流感病毒是新病毒，禽流感病毒是老病毒；人流感病毒进化较快。 对慢病毒而言，人免疫缺陷病毒是新病毒，猴免疫缺陷病毒是老病毒，人的免疫缺陷病毒进化比猴的免疫缺陷病毒快。 3、新病毒稳定后，病毒的毒力大多处在中等水平。 如： 兔黏液病病毒在澳大利亚释放之后的10几年的跟踪研究，发现强毒株逐步演变为以中等毒力为主的病毒。 副粘病毒引起的禽NDV在我国开始流行时，毒力很强，这些年来逐渐产生了一些弱毒株，但整体上既不是以强毒为主，也不是以弱毒为主，而是以中等毒力为主。 4、病毒的进化既有一定的随机性，又受到一定的选择压力而呈现一定的方向性和稳定性。 病毒在现代进化生物学中的地位 病毒是沟通分子进化理论和传统进化理论的桥梁；病毒基因组特别小，进化特别快，受干扰的因素特别少，因而在分子生物学飞速发展的今天，它是进化研究的很好材料，从中能得出一些较为肯定的结论。 病毒受体的基本概念 1 受体(receptor)是指分子水平上的靶部位，通过与配体的相互作用能在这个部位结合上的某种物质，这个部位可能在细胞膜上，也可能在细胞壁上或者在细胞里面的酶上。被连上去的配体，可能是病毒，抗原成分，激素或药物。 病毒受体具有受体的共性也有其自身特定的意义。 病毒受体较准确的理解是由宿主基因组所编码，控制和表达的一组参与病毒结合，相互作用，便于病毒感染宿主细胞，位于细胞膜表面的蛋白质组分。 病毒受体的分布与病毒对宿主动物的感染范围有关，有的受体可在多种不同种属的动物细胞上存在，而与此相适应的病毒就表现出较广的宿主范围。 在同一种易感的动物中，各种不同类型的病毒受体，其形成却不相同，这不仅与病毒间存在的差异有关，也与病毒受体的演变进化过程有关. 在同一种细胞的不同分化阶段，病毒受体的表达也会有差异。 流感病毒A与B和副流感病毒均有细胞受体破坏酶，即神经氨酸酶(neuraminidase)，它能破坏N-乙酰神经氨酸酶（Neu5Ac）的糖苷键，提示Neu5Ac就是这些病毒的受体。 逆转录病毒也是利用特异性的细胞受体产生感染的。 HIV与其细胞受体CD4吸附，随后进入细胞完成复制。CD4分子主要存在于TH细胞和单核巨噬细胞表面，在试管内HIV-1的感染仅限于带有分化抗原的细胞，T4就是受体的主要成分。而且用T4抗原决定簇的单克隆抗体可以阻断HIV-1的感染和诱导的细胞融合。近来研究表明，感染了不同毒株的逆转录病毒至少表达8个不同类型的受体分子。 病毒受体的发生和进化 (一)受体功能的进化 在磷脂双分子层中镶嵌着大量的具有各种各样生物学功能的蛋白质，这些蛋白质在结构上都是以双分子层为支架，两