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1、SARS病毒,制作者:卢路瑶,目录,背景 形态结构 生物学特性 分子生物学特点 Reference,背景,SARS冠状病毒在种属分类上属于“ssRNA positive-strand viruses”家系的“Nidovirales”族中的“Coronaviridae”系。它是冠状病毒家族中新出现的一个子类(Figure.1)。全长29,736bp,已知有11个编码序列(cds),而其中的一个cds(putative orf1ab polyprotein)与鼠类的肝炎病毒(murine hepatitis virus)结构类似,依据鼠类的肝炎病毒的结构模式,推断出该段cds应该编码了14个蛋白质
2、(Figure.2)。,返回,形态结构,SARSCoV属冠状病毒科冠状病毒属,为有包膜病毒,直径多为60120 nm,包膜上有放射状排列的花瓣样或纤毛状突起,长约20 nm或更长,基底窄,形似王冠,与经典冠状病毒相似。病毒的形态发生过程较长而复杂,成熟病毒呈圆球形、椭圆形,成熟的和未成熟的病毒体在大小和形态上都有很大差异,可以出现很多古怪的形态,如肾形、鼓槌形、马蹄形、铃铛形等(Figure.3),很容易与细胞器混淆。在大小上,病毒颗粒从开始的400 nm减小到成熟后期的60120 nm。,返回,生物学特性,病毒在细胞质内增殖,由RNA基因编码的多聚酶利用细胞材料进行RNA复制和蛋白合成,组装
3、成新病毒并出芽分泌到细胞外。与以往发现的冠状病毒不同,利用VeroE6或Vero(绿猴肾细胞)细胞很容易对SARSCoV进行分离培养, 病毒在37条件下生长良好,细胞感染24小时即可出现病变,可用空斑进行病毒滴定,早期分离株的培养滴度一般可达1106 pfu/ml左右。在RD(人横纹肌肿瘤细胞)、MDCK(狗肾细胞)、293(人胚肾细胞)、2BS(人胚肺细胞)等细胞系上也可以培养,但滴度较低。,室温24下病毒在尿液里至少可存活10天,在腹泻患者的痰液和粪便里能存活5天以上,在血液中可存活约15天,在塑料、玻璃、马赛克、金属、布料、复印纸等多种物体表面均可存活23天。 病毒对温度敏感,随温度升高
4、抵抗力下降,37可存活4天,56加热90分钟、75加热30分钟能够灭活病毒。紫外线照射60分钟可杀死病毒。 病毒对有机溶剂敏感,乙醚4 条件下作用24小时可完全灭活病毒,75%乙醇作用5分钟可使病毒失去活力,含氯的消毒剂作用5分钟可以灭活病毒。,返回,分子生物学特点,病毒基因组为单股正链RNA,由大约30 000个核苷酸组成,与经典冠状病毒仅有约60%同源性,但基因组的组织形式与其他冠状病毒相似。 基因组从5到3端依次为: 5多聚酶SEMN3。 5端有甲基化帽子结构,其后是72个核苷酸的引导序列。基因组RNA约2/3为开放阅读框架(ORF)1a/1b,编码RNA多聚酶(Rep),该蛋白直接从基
5、因组RNA翻译,形成多蛋白前体,后者进一步被病毒主要蛋白酶3CLpro切割,主要负责病毒的转录和复制。,Rep的下游有4个ORF,分别编码S、E、M和N四种结构蛋白,它们从亚基因组mRNA中翻译,亚基因组mRNA以不连续转录的机制合成,其转录由转录调控序列(TRS)启始,后者的保守序列为AAACGAAC。基因组3端有polyA尾(Figure.4) 病毒包膜为双层脂膜,外膜蛋白包括糖蛋白S、M和小衣壳E蛋白 。病毒的模拟结构如Figure.5所示。,M糖蛋白与其他冠状病毒糖蛋白不同,仅有短的氨基末端结构域暴露于病毒包膜的外面。长而弯曲的螺旋状核衣壳结构由单一分子的基因组RNA、多分子的碱性N蛋
6、白以及M蛋白的羧基末端组成。 S蛋白负责细胞的黏附、膜融合及诱导中和抗体,相对分子质量大约150 000180 000,包括胞外域、跨膜结构域以及短羧基末端的胞质结构域。,Figure.5,在经典冠状病毒中,E蛋白和M蛋白可能组成最小的装配单位,E蛋白对病毒的组装发挥关键作用,M蛋白对于病毒核心的稳定发挥重要作用。 与其他冠状病毒不同的是,在S和E之间(X1274aa,X2154aa)以及M和N(X363aa,X4122aa,X584aa)之间有多于50个氨基酸的多肽潜在编码序列,M和N之间还有少于50个氨基酸的多肽潜在编码序列(Figure.4)。同源性搜索结果表明,这些潜在多肽与任何其他蛋
7、白都没有序列的相似性。,目前,国内外科学家已经报道了多株SARSCoV的全基因组序列,发现其变异程度不高,来自新加坡4株、加拿大1株、美国1株、我国香港2株、北京4株和广东1株共13个毒株中发现了129处变异。根据其进化树,可以将目前的流行株分为两个基因组:一组包括我国北京4个毒株(BJ01BJ04)、广州1株(GZ01)和香港中文大学测定的1个毒株(CUHK),其他毒株属于另外一组。分析病毒的变异特征,有可能为追踪病毒来源提供线索。,返回,Reference,SARS冠状病毒基因组初步分析 张其鹏,石磊,芮伟,卢铭(北京大学医学部生物信息组 100083) 传染性非典型肺炎(SARS)诊疗方案 中华中医药学会,THE END,Figure 2. SARS Genome,返回,Figure 1. A new member of Coronavirus family,返回,Figure.3 SARS冠状病毒的多形性 (A、B为负染电镜观察结果, C、D为超薄切片电镜观察结果; B、D示病毒的多形性),返回,Figure.4,返回,Figure.5 SARS冠状病毒的结构示意图,返回,