冠狀病毒復(fù)制分子生物學(xué)與防控措施研發(fā)進(jìn)展
發(fā)布時間:2021-06-23 18:56
目的以新冠肺炎致病菌2019-nCoV,中東呼吸綜合征相關(guān)冠狀病毒MERS-CoV和嚴(yán)重急性呼吸綜合征相關(guān)冠狀病毒SARS-CoV為代表的冠狀病毒成為最近重大公共衛(wèi)生關(guān)注焦點。研發(fā)更好的防控措施需要更好地認(rèn)識冠狀病毒,尤其是其基因組和復(fù)制分子生物學(xué)。方法文獻(xiàn)綜述和基因組序列分析。結(jié)果全球14673篇相關(guān)文章,美國NCBI有40個冠狀病毒全基因組序列,GEO(Gene expression omnibus)有33個冠狀病毒相關(guān)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。結(jié)論冠狀病毒基因組具有獨特的性質(zhì),復(fù)制特點,不少病毒蛋白具有多功能,包括與宿主相互作用,影響宿主蛋白質(zhì)翻譯后修飾如泛素化和去泛素化,調(diào)控宿主免疫病理。這些為疫苗、診斷和藥物等新防控措施研發(fā)提供了基礎(chǔ)。
【文章來源】:國外醫(yī)藥(抗生素分冊). 2020,41(02)
【文章頁數(shù)】:20 頁
【部分圖文】:
部分化合物結(jié)構(gòu)
認(rèn)識病毒復(fù)制、病毒-宿主相互作用是解決冠狀病毒防控措施的關(guān)鍵。冠狀病毒比其他正鏈RNA病毒的基因組大,基因表達(dá)策略復(fù)雜,蛋白質(zhì)組也大,與宿主相互作用復(fù)雜。病毒在宿主細(xì)胞中表達(dá)的蛋白質(zhì),一方面用于病毒復(fù)制或者組裝,另一方面與宿主相互作用。為病毒復(fù)制提供更佳環(huán)境、改變宿主基因表達(dá)、拮抗宿主抗病毒策略。冠狀病毒蛋白質(zhì)組復(fù)雜,復(fù)制過程復(fù)雜。對于宿主因子在冠狀病毒復(fù)制中的作用、細(xì)胞中病毒RNA合成機(jī)器的組裝與功能,逃避宿主細(xì)胞先天免疫應(yīng)答的相關(guān)研究較少。2.1 核酸合成酶
冠狀病毒(圖1)屬于巢病毒目(Nidovirales)、冠狀病毒科(Coronaviridae)、正冠狀病毒亞科(Orthocoronavirinae)、冠狀病毒屬(Coronavirus),是自然界廣泛存在、物種多樣的一大類有包膜、不分節(jié)段的單股正鏈RNA病毒,基因組全長27~32kb,螺旋狀核衣殼結(jié)構(gòu)外面包裹有脂雙層,可以感染人、牛、鼠、豬、貓、犬、雪貂、駱駝、兔子、蝙蝠與禽類等宿主。目前有α、β、γ和δ四個屬。β冠狀病毒是包膜性病毒。新型肺炎病毒2019-nCoV就屬于冠狀病毒科β冠狀病毒屬,與一種來自蝙蝠的冠狀病毒的序列一致性高達(dá)96%。該病毒經(jīng)飛沫、氣溶膠、接觸等途徑傳播,潛伏期感染者也具傳播性。目前數(shù)據(jù)表明:2019-nCoV比SARS-CoV毒力弱,但傳播力強(qiáng)?赡2019-nCoV與SARS冠狀病毒使用相同的受體-血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)進(jìn)入宿主細(xì)胞。病毒S蛋白結(jié)合宿主細(xì)胞受體的能力是CoV在新物種中存活的關(guān)鍵,但不是唯一因素。一般RNA病毒的基因組都盡可能小,以避免錯誤災(zāi)難(Error catastrophe)。CoV作為巢病毒目中基因組最大的成員,克服錯誤災(zāi)難的方法是產(chǎn)生一個大的復(fù)制復(fù)合體(Replication complex)。該復(fù)合體包括非結(jié)構(gòu)蛋白(Nonstructural protein, nsp)nsp14的3"-5"核酸外切酶(Exoribonuclease)活性介導(dǎo)的校讀功能,具有RNA合成和修飾活性。這個巨大、復(fù)雜的RNA復(fù)制機(jī)器允許CoV基因組達(dá)到32kb,還能夠存活。冠狀病毒依賴RNA的RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase,RdRp)的忠實性降低,突變更快,尤其是群體大,代時短,因此突變率高,遺傳變異大,與宿主細(xì)胞表面受體如二肽基肽酶4(Dipeptidyl peptidase 4,DPP4)相互作用的病毒S蛋白的突變、重組、高突變子位點(Mutator alleles),突變穩(wěn)健性(Mutational robustness)等因素疊加使得冠狀病毒的宿主范圍不斷擴(kuò)大。根據(jù)選擇壓力,CoV蛋白可以分為三組:刺突蛋白、保守性蛋白和可變蛋白。新CoV出現(xiàn),這三組蛋白的功能必需協(xié)調(diào),既維持病毒關(guān)鍵功能,也克服種障礙。
本文編號:3245479
【文章來源】:國外醫(yī)藥(抗生素分冊). 2020,41(02)
【文章頁數(shù)】:20 頁
【部分圖文】:
部分化合物結(jié)構(gòu)
認(rèn)識病毒復(fù)制、病毒-宿主相互作用是解決冠狀病毒防控措施的關(guān)鍵。冠狀病毒比其他正鏈RNA病毒的基因組大,基因表達(dá)策略復(fù)雜,蛋白質(zhì)組也大,與宿主相互作用復(fù)雜。病毒在宿主細(xì)胞中表達(dá)的蛋白質(zhì),一方面用于病毒復(fù)制或者組裝,另一方面與宿主相互作用。為病毒復(fù)制提供更佳環(huán)境、改變宿主基因表達(dá)、拮抗宿主抗病毒策略。冠狀病毒蛋白質(zhì)組復(fù)雜,復(fù)制過程復(fù)雜。對于宿主因子在冠狀病毒復(fù)制中的作用、細(xì)胞中病毒RNA合成機(jī)器的組裝與功能,逃避宿主細(xì)胞先天免疫應(yīng)答的相關(guān)研究較少。2.1 核酸合成酶
冠狀病毒(圖1)屬于巢病毒目(Nidovirales)、冠狀病毒科(Coronaviridae)、正冠狀病毒亞科(Orthocoronavirinae)、冠狀病毒屬(Coronavirus),是自然界廣泛存在、物種多樣的一大類有包膜、不分節(jié)段的單股正鏈RNA病毒,基因組全長27~32kb,螺旋狀核衣殼結(jié)構(gòu)外面包裹有脂雙層,可以感染人、牛、鼠、豬、貓、犬、雪貂、駱駝、兔子、蝙蝠與禽類等宿主。目前有α、β、γ和δ四個屬。β冠狀病毒是包膜性病毒。新型肺炎病毒2019-nCoV就屬于冠狀病毒科β冠狀病毒屬,與一種來自蝙蝠的冠狀病毒的序列一致性高達(dá)96%。該病毒經(jīng)飛沫、氣溶膠、接觸等途徑傳播,潛伏期感染者也具傳播性。目前數(shù)據(jù)表明:2019-nCoV比SARS-CoV毒力弱,但傳播力強(qiáng)?赡2019-nCoV與SARS冠狀病毒使用相同的受體-血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)進(jìn)入宿主細(xì)胞。病毒S蛋白結(jié)合宿主細(xì)胞受體的能力是CoV在新物種中存活的關(guān)鍵,但不是唯一因素。一般RNA病毒的基因組都盡可能小,以避免錯誤災(zāi)難(Error catastrophe)。CoV作為巢病毒目中基因組最大的成員,克服錯誤災(zāi)難的方法是產(chǎn)生一個大的復(fù)制復(fù)合體(Replication complex)。該復(fù)合體包括非結(jié)構(gòu)蛋白(Nonstructural protein, nsp)nsp14的3"-5"核酸外切酶(Exoribonuclease)活性介導(dǎo)的校讀功能,具有RNA合成和修飾活性。這個巨大、復(fù)雜的RNA復(fù)制機(jī)器允許CoV基因組達(dá)到32kb,還能夠存活。冠狀病毒依賴RNA的RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase,RdRp)的忠實性降低,突變更快,尤其是群體大,代時短,因此突變率高,遺傳變異大,與宿主細(xì)胞表面受體如二肽基肽酶4(Dipeptidyl peptidase 4,DPP4)相互作用的病毒S蛋白的突變、重組、高突變子位點(Mutator alleles),突變穩(wěn)健性(Mutational robustness)等因素疊加使得冠狀病毒的宿主范圍不斷擴(kuò)大。根據(jù)選擇壓力,CoV蛋白可以分為三組:刺突蛋白、保守性蛋白和可變蛋白。新CoV出現(xiàn),這三組蛋白的功能必需協(xié)調(diào),既維持病毒關(guān)鍵功能,也克服種障礙。
本文編號:3245479
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