牛流行熱病毒在結構上與哺乳動物其它彈狀病毒相似。含有負股單鏈RNA，分子量3.5×108,長11kb左右，占病毒粒子總重的2%。曾有報道該病毒含有雙股RNA，但多數學者認為這種雙股RNA是病毒RNA的複製中間體。Walker等(1991)證實牛流行熱病毒有RNA聚合酶蛋白(L，180KDa)、糖蛋白(G，181KDa)、核蛋白(N，52KDa)、基質蛋白1(M1，43KDa)、基質蛋白2(M2，129KDa)即磷酸蛋白(NS)等5種結構蛋白。用TritonX100裂解病毒後，脫落下來的糖蛋白可與具有中和性的單克隆抗體結合，在用TritonX100和0.2～1.0mol/LNaCl裂解時,RNA聚合酶蛋白、基質蛋白、磷酸蛋白依次從病毒粒子上脫落下來，核蛋白在NaCl濃度升至2.5mol/L時仍與核衣殼結合在一起。在該病毒的感染細胞中，成熟的糖蛋白有兩種形式:一種是病毒粒子中的糖蛋白;另一種與細胞結合，分子量為90KDa。病毒RNA中可能含有與上述蛋白質相對應的6個基因開放閱讀框架(ORF)。Walker等(1992年)克隆了距N基因下遊1.65kb處的3789個核苷酸區域，其中含有兩個長的ORF，第一個ORF編碼623個氨基酸殘基的多肽，肽序列分析表明為病毒粒子的糖蛋白，該蛋白含有信號肽、轉膜區及5個可能的糖化位點,並含有至少3個抗原位點。第二個ORF編碼586個氨基酸殘基的多肽，結構與前者糖蛋白相似，分子量90KDa，與牛流行熱病毒感染的細胞中分離到的一種蛋白質相對應。1994年Walker等又克隆了核蛋白基因，從其編碼的431氨基酸殘基多肽分析中，發現牛流行熱病毒核蛋白與狂犬病病毒和其它狂犬相關病毒之間均顯示有交叉反應,與水皰性口炎病毒核蛋白關係也較密切。
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