hcv非结构蛋白在病毒复制中作用机制的研究进展

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1、HCV非结构蛋白在病毒复制中作用机制的研究进展【关键词】丙型肝炎病毒　丙型肝炎病毒（HCV）是一种有包膜的单正链RNA病毒，其RNA约有9.6kb，它编号一种约3000个氨基酸的多聚蛋白。该蛋白可被细胞蛋白酶和病毒蛋白酶水解为十个不同产物。在氨基终端的1/3分裂成结构蛋白（包括核心蛋白、胞膜蛋白1、胞膜蛋白2和p7），剩余部分形成非结构蛋白（包括NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B）。虽然非结构蛋白（NS）不是病毒粒子的构成部分，但在病毒复制中起到非常重要的作用。1999年Lohmann等人在人肝癌细胞Huh7系中建立了HCV亚基因复制子，

2、其组成为HCVIRES（5’非编码区的1至377个核苷），新霉素磷酸转移酶基因，NS3-NS5的编码区，脑心肌炎病毒的内在核糖体进入部位（即IRES，它可以介导HCV非结构蛋白的翻译）以及HCV的3’非编码区［1］。从这个复制子中可以看出HCVRNA的复制可能并不需要结构蛋白和NS2的参与，但非结构蛋白NS3-NS5是起重要作用的。随后也有试验支持这一点［2］。　　1各种非结构蛋白的生物性状15　　NS2和NS3氨基端组成NS2-3蛋白酶，在NS2/3区催化分裂。NS3是一种具有双重功效的分子，在氨基端有丝氨酸类型的蛋白酶可催化分裂，在羧基端剩余部分具有三磷

3、酸核苷酶（NTPase）和螺旋酶（helicase）活性，是HCV基因翻译和复制所必须的酶［3，4］。另外，NS3还具有干涉宿主细胞功能的特性。例如，它可以抑制细胞蛋白激酶A介导的信号转换或细胞转化。NS4B具有疏水性，但它的功能还不太清楚。NS5A是一种高价磷酸化蛋白，而且至少在一些HCV分离株中，NS4A通过直接与NS5A作用而影响磷酸化水平［5～7］。NS5A的磷酸化是由一种细胞激酶所介导的，在HCV-H分离株中，NS5A磷酸化的主要位点在多聚蛋白的2321个丝氨酸上，且该侧链脯氨酸富集，可能说明脯氨酸定向激酶（proline-directedkina

4、se）为NS5A磷酸化所必需［8］。NS5A在RNA复制中的作用还不是很清楚，但是通过对其它RNA病毒的研究与推测，我们可以推测出NS5A是HCVRNA复制的重要调节者。另外，NS5A还与感染细胞耐受干扰素抗病毒作用有关。至少，在一些HCV分离株中，NS5A能够与PKR结合，从而阻止被干扰素处理的细胞的减少［9］。还有，用丙氨酸替代磷酸化主要位点第2321个丝氨酸并不影响NS5A与PKR的相互作用，显示在这特定位点的磷酸化并不是NS5A与PKR结合所必需［8］。在各种试验中显示NS5B是一种RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）［10，11］。　　2病毒复制中

5、，非结构蛋白在宿主细胞中的定位15　　很多RNA病毒的复制是一个复杂的过程，它们通过蛋白与RNA以及蛋白与蛋白之间的相互作用产生多肽蛋白。正链RNA病毒的复制是在一种与宿主细胞膜相连的病毒复制复合物（RC）中进行的，该复合物由病毒蛋白、细胞蛋白及病毒RNA组成［12，13］。尽管人们对HCVRNA的复制了解不多，但根据与相似病毒复制机制的对照以及对HCVRNA复制的研究，人们认为HCVRNA的复制是在一种由HCV非结构蛋白和细胞蛋白组成的与细胞内膜相连的蛋白复合物中进行的。即该病毒复制复合物由HCVNS、HCVRNA和宿主细胞蛋白组成，并且与细胞核周内质网（

6、ER）膜相连［14，15］。这种看法的基础是HCVNS局部定位于内质网膜并且NS之间相互作用。例如NS5B与HS3和NS5A一起共同定位和相互作用，同样，NS4A与NS4B和NS4A相互作用。另外，NS5A和NS5B都与人载体相关性膜蛋白（一种细胞蛋白，简称hVAP-33）的N端和C端相互作用。hVAP-33主要与膜相连，这可说明HCVRNA复制复合物与膜相连［16］。还有，Brass、Srass和Schmidt-Mende等人发现，NS5A和NS5B分别通过N-终端的两性a-螺旋区和C-终端的疏水区与内质网膜直接相互作用［17］。NaziraEI-Hage

7、等人在HCV亚基因复制子试验中发现，当内质网没受破坏时，RC中的HCV-RNA能够较强的耐受RNA酶A/T1的消化作用，但当内质网曹破坏时，HCV-RNA对RNA酶A/T1的作用变得非常敏感。显然，内质网膜保护HCV-RNA免受RNA酶的消化。它提示HCV的RC是在内质网的内腔或者起源于内质网的膜结构中被装配［18］。　　综上可知，HCV15RNA复制发生在细胞的ER膜中（比如被病毒蛋白诱导的膜泡/膜小球）。其原因如下:（1）许多RNA复制所需要的NS通过疏水的膜锚定区锚定在ER膜上;（2）由病毒蛋白诱导的膜泡、膜小球等膜结构把病毒RC从细胞胞质的敌对环境中

8、分隔开来。否则，病毒RNA暴露在细胞胞质中，很容易受