2.病毒的蛋白质
蛋白质,是病毒除了核酸以外另一种主要成分,包括结构蛋白和非结构蛋白。非结构蛋白是指由病毒基因组在细胞里编码的,在病毒基因复制或基因表达调控过程中,具有一定功能,但不结合于病毒颗粒中的蛋白质,它们通常是酶。结构蛋白,是指构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质,包括壳体蛋白、囊膜蛋白和毒粒酶等。显微镜下观察病毒体中含有35种以上的蛋白质。
结构蛋白
毒粒酶
(1)结构蛋白
结构蛋白,是组成病毒体的蛋白成分,如病毒体的衣壳、基质或囊膜。
脊髓灰质炎病毒衣壳蛋白,仅由4种多肽亚单位所组成。
囊膜蛋白,在核衣壳成熟时,随着核衣壳一起经过细胞的核膜或胞质膜释放出来,因此它也具有跨膜的能力,大部分囊膜蛋白分子,突出在病毒体外,而且是糖蛋白。有些囊膜上的糖蛋白在电子显微镜下可见,并有一定形状的刺突。在流感病毒和人类免疫缺陷病毒中,这些刺突形状的糖蛋白具有较高的抗原性,可诱生机体的体液免疫及细胞免疫应答。囊膜蛋白主要包括糖蛋白和基质蛋白两种。
基质蛋白,是连接衣壳蛋白与囊膜(囊膜)蛋白的部分,基质蛋白具有跨膜及锚定的功能。
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抗原性
抗原刺激机体产生免疫应答的能力。通常认为抗原的分子量越大,化学组成越复杂,立体结构越完整以及与被免疫动物的亲缘关系越远,则抗原性越强。抗原的物理状态也对抗原性发生影响,例如蛋白质,聚合状态的比单体的抗原性强,一般球形分子的比纤维形分子的抗原性强。抗原加入佐剂改变物理状态后,抗原性也得到增强。例如,分子量高达10万的明胶由于缺乏苯环氨基酸,稳定性较差,在进入机体后容易被酶降解成低分子物质,如果加入少量酪氨酸(苯环氨基酸),就能增强其抗原性。
壳体蛋白,它是构成了病毒壳体结构,是一条或多条折叠排列的多肽链——蛋白质亚基,是构成壳体蛋白的最小单位。
无囊膜病毒
壳体蛋白的主要功能是:
①构成病毒的壳体,保护病毒的核酸。
②无囊膜病毒的壳体蛋白,参与病毒的吸附、侵入,决定病毒的宿主嗜性,同时它们还是病毒的表面抗原。
囊膜蛋白
囊膜蛋白是构成病毒囊膜结构的蛋白质,包括囊膜多糖蛋白和基质蛋白两类。基质蛋白,构成了双层脂质与核衣壳之间的亚膜结构,具有支撑表面囊膜、维持病毒结构的作用,并在病毒出芽成熟过程中,发挥举足轻重的作用。
双层脂质
囊膜蛋白的主要功能是:
①它是病毒的主要表面抗原,它们与相应的细胞受体相互作用,启动病毒对细胞发生感染。
②有些病毒的囊膜蛋白还能介导病毒侵入寄主细胞。
③囊膜蛋白还可能具有许多特殊的性质,如:凝聚脊椎动物红血球细胞、细胞融合以及酶等。
毒粒酶
毒粒酶
毒粒酶主要有两大功能,根据功能,毒粒酶大致分为如下两类:
①参与病毒侵入宿主细胞、从细胞中释放等过程,如T4噬菌体的溶菌酶。
②参与病毒合成大分子蛋白质工作,如逆转录病毒的逆转录酶。
(2)非结构蛋白
非结构蛋白,可以存在于病毒体内,具有酶的催化功能的蛋白,如病毒的逆转录酶、蛋白水解酶、DNA多聚酶、胸腺嘧啶核苷激酶等。但也可能不存在于病毒体内,而只存在于被感染的细胞内,例如抑制细胞生物合成的蛋白、抑制病毒抗原、组织相容性抗原。
有些非结构蛋白,具有转化宿主细胞的危险作用,它的机制通过激活细胞的癌基因起作用。细胞蛋白的基因直接转化为癌变基因。
有些病毒的非结构蛋白,还具有抗细胞因子或抗细胞凋亡作用。
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抗原
能刺激机体产生免疫应答的物质。马的血清进入兔子的体内,马血清中的许多蛋白质就成为兔子的抗原物质。