猪瘟病毒的分子生物学及其猪瘟的分子发病机理

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1、猪瘟病毒的分子生物学及猪瘟的分子发病机理一、病原猪瘟病毒（CSFV）属于黄病毒科瘟病毒属。与同属的牛病毒性腹泻病毒（BVDV）、羊边界病毒(BDV)之间，基因组序列有高度同源性，抗原关系密切，存在交叉反应。与同科的乙脑、登革、丙肝等病毒基因组结构相似。野毒株毒力差异很大猪瘟病毒粒子形态一、CSFVCSFV粒子呈球形、直径约40-50nm,外被一层主要由脂质组成的囊膜、囊膜内是呈二十面体对称的核衣壳，核衣壳内为基因组RNA分子。CSFV的基因组结构一、CSFV基因组为单链线性RNA分子、大小约12.3kb、含有一个大的ORF。该ORF首先翻译出一多聚蛋白(

2、polyprotein、PPro)，然后该PPro在细胞内和病毒特异的蛋白酶作用下裂解成各种成熟结构蛋白(S)和非结构蛋白(NS)。编码12种蛋白质，其中结构蛋白4种：C、Erns、E1、E2。Ppro编码区两端分别是5’端非翻译区(untranslatedregion,UTR)和3’端UTRCSFV的遗传变异分子流行病毒学研究即测定病毒基因组某一特定的区域的序列，然后绘制病毒的基因进化树，以研究病毒的起源、遗传变异和分析各毒株间的同源关系CSFV各基因亚型的遗传差异及地理与年代分布CSF全球分布(阴影部分)我国CSFV不同基因群的分布对于追踪CSFV的

3、传播，分子流行病学调查是一非常有用的工具，事实证明它优于血清学方法。它在以下几个方面的工作中发挥着重要作用：①研究CSFV的变异；②研究病毒在家猪与野猪之间的传播；③追踪病毒在不同国家边境线上的传播；④确定一些特殊的变异株在局部地区的长期存在，特别是在野猪中的存在；⑤研究CSFV的流行毒株与疫苗株的差异。二、CSFV基因组结构和功能蛋白的特性1、5＇UTR与翻译有关与复制有关1、5＇UTR各瘟病毒3个成员基因组的一级结构有一定的变异性，但变异发生在构成环的部分，形成茎的碱基却高度保守，因而3者的二级结构相同。CSFV的基因组本身作为mRNA翻译出多聚蛋白

4、，但其5‘末端没有帽子结构，因而翻译起始机制与一般真核生物mRNA分子的不同。在CSFV基因组5’UTR内、有一称为核糖体内部进入位点(internalribosomeentrysite,IRES)的结构元件HCV的5′UTR与CSFV的相似，Reuskent等以反向遗传技术构建两者的嵌合5′UTR。结果发现当将DomainⅡ互换时，亚基因组的翻译功能受影响很小、但复制功能消失；当将DomainⅢ互换时，亚基因组的翻译效率受到严重影响，但仍保持着复制功能。这说明5′UTR不仅与翻译有关，还与病毒基因组的复制有关(二)、CSFV的结构蛋白CSFV有4种结构

5、蛋白，即C、Erns(E0)、E1和E2。这4种蛋白是在多聚蛋白翻译过程中依靠细胞内信号肽的切割而裂解为成熟蛋白的。C为CSFV的核衣壳蛋白，E0、E1、和E2为CSFV的囊膜糖蛋白。在CSFV病毒粒子上，E0和E2暴露在外，是保护性抗原蛋白，在抗CSFV的免疫应答中，可诱发抗CSFV的中和反应，而E1隐藏在E2的内面，不能诱发抗CSFV的中和反应。C蛋白除构成病毒的核衣壳外，在病毒的繁殖过程中还有着重要的作用[。体外重组的C蛋白具有转录调节因子的作用。在C蛋白内有引导蛋白质进入到细胞核内的核内化信号序列(NLS：KKKGKV)，该序列高度保守，在CSF

6、V不同的毒株中均存在(二)、CSFV的结构蛋白E0具有Rnase酶活性。这种RNA酶活性在CSFV的复制过程中起重要作用，并且可能与病毒在自然宿主中的持续存在、CSFV的宿主和细胞嗜性以及CSF的发病机理等方面，E0均起着重要的甚至是决定性的作用有关。E0还具有神经毒害作用和免疫抑制作用。同时，E0蛋白在体外细胞培养中可诱导猪、人、牛、山羊等多种动物的淋巴细胞的凋亡。在感染动物体内，相当数量的E0被分泌细胞外并进入到血液中。E2是CSFV的主要的保护性抗原。E2是CSFV研究的主要对象，既是人们研究CSFV新型疫苗的主要靶基因，也是建立CSFV血清学检测

7、方法的首选抗原。CSFV的非结构蛋白非结构蛋白:包括Npro、p7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A和NS5B8种蛋白Npro，为一自身蛋白酶，是CSFV多聚蛋白最先翻译出的蛋白质。在翻译过程中，Npro在自身酶活性作用于从正在翻译的PPro上裂解下来。Npro蛋白参与CSFV抗宿主免疫反应，Npro可抑制感染CSFV的细胞产生干扰素，其原因是Npro可通过抑制干扰素调节因子3(IRF3)的表达。对于病毒的繁殖来说，Npro并不是必需的，敲除了该基因后，病毒的生长没有影响，但病毒被致弱，并能诱导动物产生免疫保护反应，并且失去抑制干扰素表达的能

8、力。NS2：Moser等以CSFVAlfort/187株的感染cDNA为基础，在