论文部分内容阅读
病毒是通过寄生在活体细胞内进行生命活动的特殊微型生命体。有些病毒能够引起经济动物的重大疾病,造成严重的经济损失;有些病毒能够造成严重危害人类健康的疾病;而有些病毒的一些特殊分子机制,又能够成为分子生物学和医学的工具。因而对病毒结构的研究有助于理解病毒的生命活动,从而实现对有害病毒的防治、可促进相关病毒工具的应用等目的,具有重要意义。拟穴青蟹是我国东南沿海的一种重要经济动物,在我国已有多年养殖历史,但青蟹养殖长期受到病毒类疾病的威胁。研究表明两种青蟹病毒:青蟹呼肠孤病毒(mud crab reovirus,MCRV)和青蟹双顺反子病毒(mud crab dicistrovirus,MCDV)可导致蟹类的嗜睡病,造成拟穴青蟹大规模死亡,造成严重的经济损失。为了获得嗜睡病相关病毒的结构特征和相关致病机制等信息,为青蟹疾病防治提供一定的结构信息,本文借助冷冻电镜对嗜睡病蟹体内分离得到的70nm病毒颗粒和30nm病毒颗粒进行结构分析,对病毒的宿主结合位点、组装、转录、核酸释放等机制等进行了探究,并获得了以下结果:1.获得青蟹呼肠孤病毒(mud crab reovirus,MCRV)3.1A的二十面体结构和3.8A的D5对称结构,并构建了 MCRV的VP1、VP3、VP11、VP12四个结构蛋白的原子模型,发现MCRV的独特结构特征:内层衣壳VP3结合形成的十聚体间无相互作用;特有衣壳蛋白VP11对内外层衣壳稳定和组装有重要作用;衣壳内TEC仅包含RdRp单个蛋白,并呈独特的D5对称方式排列;RdRp的N端结构域具有独特的突起。这些结构特征表明MCRV具有独特的衣壳组装和基因组转录机制。2.获得了青蟹双顺反子病毒(mudcrab dicistrovirus,MCDV)3.5A的三维结构,构建MCDV的VP1、VP2、VP3和VP4四个结构蛋白的原子模型,发现了 MCDV在双顺反子病毒中特有的突起结构,且覆盖MCDV表面的指状突起,可能具有识别宿主的功能;对MCDV的核酸释放机制研究表明VP1和VP2的N端、VP4和VP3的C端突起与核酸释放过程相关。3.通过冷冻电镜单颗粒技术发现了一种新病毒,并获得其3.3A的三维结构,借助结构分析获得了其正确序列。根据结构和序列分析,暂命名为蟹番茄矮缩病毒样病毒(MCTV),并发现MCTV的结构特征与Betanodavirus相似,具有类似的组装机制;MCTV的基因组结构同Tombusviridae类似,但衣壳蛋白与两种Nodaviridae的病毒高度同源,说明其基因组可能具有不同的进化来源。