彈狀病毒科概述

 

同義名：棒狀病毒，彈形病毒，杆狀病毒彈狀病毒在自然界中分布較廣，約有100多種，能夠感染脊椎動物、無脊椎動物以及大量種類的植物。感染脊椎動物和無脊椎動物的彈狀病毒呈子彈形或錐形，感染植物的彈狀病毒通常呈杆形。病毒長100～430nm，直徑45～100nm。

彈狀病毒具有雙層脂質囊膜，囊膜上密布有病毒特異的囊膜突起，即纖突，呈蜂窩狀排列。纖突長5～10nm，直徑約3nm。囊膜內包裹著一個管狀核心——由緊密盤繞的螺旋對稱的核衣殼組成，核衣殼的直徑為30～70nm。由於核衣殼盤繞成35個彎曲的螺旋線狀，故在負染標本中呈平行的橫紋結構(圖27-1所示)。如將螺旋樣核衣殼拉直，可長達3～4μm。從內至外，彈狀病毒由核衣殼、膜蛋白、囊膜和纖突組成。在彈狀病毒的標本中，還常可以看到截去頂端的短縮病毒粒子，呈窩頭狀，稱為T粒子。T粒子一般沒有感染性。T粒子的化學組成與子彈形的感染性粒子(B)相同，僅其核酸含量較少。此外，還可以看到兩個病毒粒子長或更長以及形狀不規則的病毒粒子。病毒粒子分9～1.20g/cm3，蔗糖中為1.17～1.19g/cm3，具有感染性，在pH值7～10範圍內穩定，在56℃及紫外線或X射線作用下迅速滅活，對脂溶劑敏感。彈狀病毒具有5種主要蛋白質，分別為糖蛋白(G)、基質蛋白(M)、核蛋白(N)、磷酸蛋白(NS)和RNA聚合酶大蛋白(L)。蛋白質占病毒重量的65%～75%。在成熟的病毒粒子中還有15%～25%的脂質和3%的糖類,它們來自於宿主的胞漿膜，糖類與G蛋白和脂質結合在一起。彈狀病毒基因組為單一分子的非感染性負鏈單股RNA，分子量為4.2×１０６～4.6×10６，從基因組3’至5’端依次排列著病毒的3’NNSMGL5’5個結構基因和3’端的前導序列及5’端的非編碼區。在前導序列和N基因之間、各結構基因之間均有核苷酸數量不等的間隙子序列。核酸占病毒重量的1%～2%，沉降係數為38～45S，浮密度為1.59g/cm3。病毒RNA與N蛋白、NS蛋白及L蛋白結合，構成核糖核蛋白即核衣殼。彈狀病毒糖蛋白與病毒的中和作用有關，並決定著病毒的血清型。某些成員的糖蛋白具有血凝活性，能夠凝集鵝紅細胞。狂犬病毒屬的某些成員之間的核蛋白具有共同抗原決定簇，水皰性口炎病毒屬的某些成員之間也有類似特性。但在植物彈狀病毒屬中，馬鈴薯黃矮病病毒的兩個血清型之間的核蛋白抗原性卻明顯不同。

除部分植物病毒成員外，彈狀病毒通常在胞漿內複製。病毒RNA通過病毒的依賴RNA的RNA聚合酶轉錄成5條單順反子RNA，後者在多聚核糖體複合物上呈現mRNA的作用，分別翻譯成病毒的5種結構蛋白；同時，病毒RNA在核糖核蛋白內合成全長的正鏈RNA中間體，再由該中間體複製子代病毒的負鏈RNA。子代病毒RNA在胞漿中與病毒的核蛋白、磷酸蛋白、RNA聚合酶蛋白形成核衣殼，後者再與基質蛋白和糖蛋白結合，裝配成病毒粒子，通過胞漿膜或胞漿內空泡膜出芽釋出。彈狀病毒寄生於脊椎動物、無脊椎動物和植物。某些成員引起人及動物的嚴重疾病。感染脊椎動物的彈狀病毒，其實驗宿主的範圍較廣，並有較寬的細胞感染範圍；感染植物的成員的宿主範圍通常較窄，其中一些成員可在昆蟲細胞上增殖。