黃大鵬

摘要 藍(lán)舌病病毒（Bluetongue virus，BTV）屬呼腸孤病毒科環(huán)狀病毒屬，分子總質(zhì)量是1.3×10⁷庫(kù)倫，為分子質(zhì)量最大的RNA病毒。其基因組為10個(gè)節(jié)段的雙鏈RNA：其中4個(gè)小片段（S7-S10）、3個(gè)中片段（M4-M6）、3個(gè)大片段（L1-L3），節(jié)段基因組分別編碼3個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白（NS1-NS3）、7個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白（VP1-VP7）。通過(guò)雙鏈RNA基因組以RNA為模板進(jìn)行體外翻譯，同時(shí)依據(jù)各基因片段及所編碼蛋白的相互關(guān)系，查清了各基因編碼蛋白質(zhì)和其分子質(zhì)量及功能。

關(guān)鍵詞 藍(lán)舌病病毒；藍(lán)舌??；基因結(jié)構(gòu)；表達(dá)產(chǎn)物

中圖分類號(hào) S8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095—6363（2016）13—0030—02

藍(lán)舌病病毒（Bluetongue virus，BTV）是一種蟲媒病毒，又稱綿羊鼻鏡腫痛、綿羊卡他熱病毒。該病以發(fā)熱、頰黏膜和胃腸道黏膜嚴(yán)重的卡他性炎癥為特征。病羊體溫升高，口腔黏膜受潰瘍損傷，局部滲出血液，口流涎，鼻流膿性分泌物，在鼻孔周圍形成干痂，口腔和舌發(fā)紺，因此稱為藍(lán)舌病。

藍(lán)舌病病毒粒子為二十面體對(duì)稱，無(wú)囊膜，具有微絨毛狀外層，直徑70nm～80nm。總基因組19218bp，分子總質(zhì)量是1.3×10⁷庫(kù)倫，為分子質(zhì)量最大的RNA病毒。其基因組為10個(gè)節(jié)段的雙鏈RNA：其中4個(gè)小片段（S7-S10）、3個(gè)中片段（M4-M6）、3個(gè)大片段（L1L3），節(jié)段基因組分別編碼3個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白（NS1-NS3）、7個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白（VP1-VP7）。

1 BTV基因結(jié)構(gòu)

1.1 L1基因

L1基因全長(zhǎng)3 944bp，編碼核心結(jié)構(gòu)蛋白VP1。VP1蛋白是一種堿性蛋白質(zhì)，含有一個(gè)RNA病毒RNA聚合酶的典型序列GDD氨基酸序列。VP1在體外的復(fù)制活性較低，在37℃的條件下，可以維持24h。VP1能夠復(fù)制全部的正鏈RNA片段，從藍(lán)舌病病毒最小的基因片段（822bp）到最大的基因片段（3944bp），每一個(gè)片段都是完整的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙鏈RNA，并對(duì)RNA酶Ⅰ有抑制作用，而對(duì)RNA酶Ⅲ敏感。

1.2 L2基因

不同血清型的L2基因長(zhǎng)度不同，約3 000bp左右，且存在較大的差異。來(lái)自不同地區(qū)的同一血清型的毒株之間也會(huì)存在較大差異。L2編碼BTV的外殼蛋白VP2，VP2是血清型特異性抗原，也是病毒血凝素抗原，在感染哺乳動(dòng)物細(xì)胞時(shí)起粘附進(jìn)入作用，且其具有二硫鍵骨架結(jié)構(gòu)，表達(dá)有序。通過(guò)對(duì)血清型毒株的分析發(fā)現(xiàn)八聚肽在維持VP2整個(gè)蛋白構(gòu)象中啟到保守性作用。

1.3 L3基因

L3基因全長(zhǎng)2772bp，編碼病毒顆粒的主要核心蛋白VP3，由901個(gè)氨基酸組成，蛋白序列相對(duì)保守，在自然狀態(tài)下為疏水性蛋白。VP3是主要的結(jié)構(gòu)蛋白，內(nèi)部包繞著VP1、VP4、VP6和DsRNA基因組，Vp3自身具有光滑表面，可供VP7附著，vp3和vp7共同構(gòu)成了病毒的核心，所以，VP3蛋白對(duì)于BTV的毒粒結(jié)構(gòu)具有十分重要的作用。

1.4 M4基因

M4基因全長(zhǎng)2 011bp，編碼VP4蛋白，共654個(gè)氨基酸，被認(rèn)為具有某些催化活性。研究人員通過(guò)高度純化的VP4和含有VP4的重組的CLPs證明了VP4具有RNA的5的三磷酸酶活性，VP4能夠通過(guò)磷酰胺共價(jià)結(jié)合GMP，并催化GTP-PPi的交換反應(yīng)。

1.5 M5基因

M5基因全長(zhǎng)1639bp，編碼VP5蛋白，共526個(gè)氨基酸。VP5是構(gòu)成BTV外衣殼的蛋白，也是唯一的糖基化蛋白，為型特異性抗原。VP5能夠結(jié)合哺乳動(dòng)物的細(xì)胞，卻不能夠進(jìn)入，說(shuō)明VP5不能夠參與受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，然而VP5能夠使細(xì)胞膜失去穩(wěn)定性，從而使病毒的核心粒子進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。

1.6 M6基因

M6基因全長(zhǎng)1770bp，在不同血清型的BTV中，其核苷酸序列高度保守，對(duì)應(yīng)NSl編碼非結(jié)構(gòu)蛋白，共552個(gè)氨基酸。對(duì)BTV感染的細(xì)胞進(jìn)行薄片分析，發(fā)現(xiàn)了大量具有BTV感染的重要細(xì)胞形態(tài)特征的病毒特異性微管。

1.7 S7基因

S7基因全長(zhǎng)1156bp，編碼VP7蛋白，共349個(gè)氨基酸，該基因編碼蛋白在BTV內(nèi)衣殼中占主要地位，具有著較強(qiáng)的疏水性和群特異性抗原決定位點(diǎn)。將病毒粒子中的VP5及VP2去掉，可發(fā)現(xiàn)VP7擁有滲透昆蟲細(xì)胞及粘合BTV病毒顆粒作用。用桿狀病毒載體共表達(dá)VP3和VP7，可以得到BTV的內(nèi)衣殼粒子，共表達(dá)VP2、VP5、VP3和VP7則可以得到BTV病毒樣粒子，該病毒粒子具有良好的免疫原性，能夠抵御病毒的侵襲。，

1.8 S8基因

S8基因全長(zhǎng)1123bp，編碼非結(jié)構(gòu)蛋白NS2，共357個(gè)氨基酸。NS2是BTV感染細(xì)胞的包涵體中的主要的成分，主要位于細(xì)胞核的附近。細(xì)胞中所表達(dá)的NS2蛋白足夠形成包涵體，并可募集VP3蛋白，這表明NS2蛋白在病毒的復(fù)制和組裝中起重要作用。在對(duì)BTV蛋白和核酸的相互作用進(jìn)行研究時(shí)，Theron J采用的是生物化學(xué)方法，并且采用紫外線交聯(lián)試驗(yàn)證明了NS2蛋白和核酸密切聯(lián)系。

1.9 S9基因

S9基因全長(zhǎng)1046bp，編碼核心結(jié)構(gòu)蛋白VP6，由328個(gè)氨基酸組成。該基因經(jīng)過(guò)編碼后的VP6蛋白可以誘導(dǎo)產(chǎn)生高滴度的特異性抗體，具有高度的免疫原性。VP6蛋白具有核苷三磷酸酶和解旋酶活性，能夠結(jié)合RNA，在病毒的早期復(fù)制中起重要作用。通過(guò)序列缺失實(shí)驗(yàn)證明，VP6具有6個(gè)抗原表位，這些抗原表位是保守的并暴露于蛋白表面。

1.10 S10基因

S10基因全長(zhǎng)822bp，序列中含有2個(gè)符合閱讀框的甲硫氨酸密碼子，可以編碼兩種非結(jié)構(gòu)蛋白NS3和NS3A。NS3蛋白的氨基酸序列高度保守，其核苷酸序列的保守性也可達(dá)82%～99%。NS3和NS3A是環(huán)狀病毒編碼的唯一的一種膜蛋白。NS3和NS3A均具有一段較長(zhǎng)的N末端和較短的C端的胞漿區(qū)，并通過(guò)兩個(gè)跨膜區(qū)與一小段胞外區(qū)相連。NS3蛋白不存在于胞外，而是定位于感染BTV細(xì)胞上質(zhì)膜上的病毒穿透或出芽的位點(diǎn)上。這就說(shuō)明了在BTV形態(tài)發(fā)生的最后階段中NS3和NS3A所具有的某些功能可能會(huì)對(duì)其造成一定影響。

2結(jié)論

通過(guò)研究藍(lán)舌病病毒的基因結(jié)構(gòu)，功能和表達(dá)，了解藍(lán)舌病病毒的復(fù)制、傳播及體外生長(zhǎng)嗜性，對(duì)于研究藍(lán)舌病分子流行病學(xué)及對(duì)藍(lán)舌病的預(yù)防、檢測(cè)和控制具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。endprint