单纯疱疹病毒DNA基因组的包装
Step 1-2 是基因组被包装的过程启动： 先有几个病毒蛋白（UL15， UL32,UL28，末端酶，或称包装蛋白， 具有核酸切割活性）结合在基因组上 的包装信号序列位置形成一个复合体， 与衣壳上的门户蛋白portal 发生相互作 用，接下来，基因组的一个正向重复 序列处（DR）发生第一次切割，由复 合体中的包装蛋白切下。基因组被拉 入衣壳中； Step 3是在多连体基因组上一个全基因 组位置被拖至入衣壳中后，由复合体 中的包装蛋白在另一个正向重复序列 处（DR）进行第二次切割。 Step 4 是由病毒编码的帽蛋白塞住衣 壳出口。
支架蛋白
门户蛋白
• Fig.p72
前衣壳到变成成熟的衣壳需要一定病毒编码的蛋白水解酶（成熟蛋白酶）的参与， 将一些前衣壳中的蛋白进行酶切，会导致衣壳结构发生微小的改变或稳定性发生微 弱改变，这个过程中伴随着基因组的进入。
单纯疱疹病毒DNA基因组的包装
长独特区
短独特区
重复序列α中含有包装信号序列（ pac1, pac2 ）, 重复序列α在基因组上由多个拷贝（短独特区US只有一个拷贝） 单纯疱疹病毒基因组复制是形成多拷贝的基因组头尾相连的多连体DNA 基因组包装信号（ pac1, pac2 ）位于基因组末端重复序列α中。两侧还有正向 重复序列（DR）是切割位点
•
获得包膜
机制二：反转录病毒，装配和获得衣壳及出芽在时空上是同时的（coincident）.
反转录病毒装配和包膜的获得及出 芽释放
囊膜 膜上的跨膜糖蛋白
衣壳 ห้องสมุดไป่ตู้因组
第五步
病毒释放
除植物病毒要设法突破植物细胞壁的障碍外，其它病毒从 宿主中释放一般采用的机制有： ------裂解细胞： (most non-enveloped viruses), 宿主细胞完全破 裂，病毒出来（噬菌体）---嗜菌斑 细胞空斑 -----出芽：(Enveloped viruses）---病毒粒子释放时在细胞膜胞 质侧向外顶出形成芽状（细胞膜包裹着病毒粒子），离开 细胞时就可以 获得相应的囊膜， ------运输泡: 病毒在释放前先进入一个胞外运输泡 （intracellular vesicle ），再通过细胞运输泡系统运出到胞 外。
第五步
包膜病毒在内膜系统上出芽
病毒释放
在核膜，内质网膜上， 高尔基体膜上插入病毒糖蛋白，病毒出芽获得包膜结构， 进入运输系统（膜泡运输）
优点：避开对宿主细胞胞质膜的糖蛋白修饰，减少免疫系统监视 内膜没有细胞骨架附着，出芽更方便 具有独特的脂成分
第五步
病毒释放
裸病毒,SV40 机制三： 病毒进入转运小泡-transport vesicles ，与膜融合释放 出来
- L1 52/55-kDa, Adenovirus
Herpes virus
第一步 蛋白衣壳的装配
1 结构单元（structural unit)的组装-机制 -----由单一蛋白（individual proteins） ------或长肽多聚蛋白（polyprotein）组装 ----- 由细胞或病毒的分子伴侣（Viral Chaperone or Cellular Chaperone）协助
病毒的自组装和辅助组装 Self-Assembly and Assisted Assembly VP1 pentamers in SV40
1---有的病毒蛋白一级结构序列含有足够的自组装信息。
比如，VP1在 E-coli表达, 分离出来的VP1 就是五聚体，在体外就可组成类 -衣壳的结构
2----尽管对病毒结构蛋而言，自组装是基本机制，但还需要病 毒的或细胞的其他组分参与组装，起辅助作用。
病毒其它组分（酶或蛋白）进入衣壳
1:有些病毒蛋白本身是结构蛋白，同时参与病毒在宿 主内的复制过程。Some of these proteins are also structural proteins of the virion
- 单纯疱疹病毒的VP16 protein： a major component of the virion tegument and the activator of transcription of viral immediate-early genes.
华中师范大学生科院
分子病毒学
《Molecular Virology》
目录
第一章 概论 第二章 病毒的形态结构 第三章 病毒吸附宿主及内化过程 第四章 病毒的基因组复制 第五章 病毒基因的表达 第六章 病毒装配和释放 第七章 病毒感染与机体抗病毒免疫 第八章 病毒感染的病理与治疗
Basic process of viral assemble and release
6-maturation
5-release 4-acqure envelope
3-genome packaged into capsid
2-capsid formation 1- structural unit formation
病毒的组装 Assembly
1. 装配：在宿主内，合成一个完整的病毒粒子需要的各个组分 按照一定一定方式进行组装形成一个新的病毒粒子的过程；
参与病毒组装的辅助成分
病毒成分：
- 基因组 RNA （ 作为装配时的支架（scaffold）--- ssRNA viruses and Retrovirus assembly). 或与结构蛋白互作）----.
细胞成分
- 胞膜 结构蛋白与细胞膜发生关联（association ），对某些蛋白 衣壳装配是必需的
3 基因组塞入中空衣壳 。这个过程需要能量和衣壳一定的
构象的变化。
某些病毒蛋白（核酸酶活性）可以识别基因组的包装信号序列，并与之结合形 成复合体；再与空衣壳的门户蛋白发生相互作用，把基因组拉伸进入衣壳；当 一倍长度的基因组拉伸进入衣壳时，在复合体中核酸酶切割下其余部分；门户 蛋白被帽蛋白取代，核衣壳组装完毕
(-) strand RNA viruses
2:它们包装进入衣壳需要特定机制： （-）RNA病毒的转录酶RNA-dependent RNA polymerase必须以非共价键与基因组或结构蛋白相互 作用被包装进去，进入宿主后才可独立发挥作用
第四步
获得包膜
1. 有的病毒（如 疱疹病毒）是在细胞核中进行装配，所 以它们出核膜时就会获得一层包膜；
衣壳向两个方向延伸 基因组的两端也贴着 衣壳内壁，向两个方 向延伸，嵌合在衣壳 内壁中 盘状结构（起始结构） 3 5 上
下
合成好的 基因组 RNA
特定序列
TMV assembly
二十面体球状衣壳和基因组的组装
外壳先装配，基因组再插入 1 结构单元（ capsomer subunits）围绕着支架蛋白 （ scaffolding protein）进行初级组装成前衣壳 （ procapsid） 2 支架蛋白被从衣壳中移除（再利用），形成一个中空衣壳。
NA 是一种糖苷外切酶 ,可以从糖苷键上除 去唾液酸残基
流感病毒释放时，新病毒颗粒移向细胞表面，仍通过血凝素-唾液酸键进行 结合。唾液酸神经氨酸酶的主要作用是催化裂解存在于唾液酸末端、N-乙酰 基神经氨酸及相邻糖基间的酮苷连接桥，从而促进病毒在呼吸道的传播 ,因 为该键的断裂使病毒从感染的细胞中释出，并阻止病毒从宿主细胞释出后的 聚集。 神经氨酸酶还可通过裂解呼吸道黏膜中的唾液酸 ,灭活呼吸道黏液的黏液素 (能抑制血凝素活性) ,使呼吸道黏液的活性减除 ,阻止病毒灭活 ,有助于病毒 颗粒移向靶细胞 ,防止游离的病毒颗粒凝集在一起 ,促进病毒渗入呼吸道上皮 细胞及其在呼吸系统的扩散。通过这种方式 ,感染在体内扩散。神经氨酸酶
2. 装配过程中，结构蛋白首先形成一个结构单元（structural unit）；然后多个结构单元再组装成不成熟的前衣壳，经过一 定修饰，形成成熟的衣壳。
3. 装配位置因病毒不同而异，主要取决于病毒在胞内复制位点 和释放机制: 胞质中装配：picornaviruses, poxviruses & reoviruses 核中装配：adenoviruses, polyomaviruses & parvoviruses it 胞膜位置装配：HIV
入到内质网中，在内
内质网中糖基化。转 移到高尔基体进行进 一步修饰和折叠，然
后转运到细胞膜上
冠状病毒E1在内质网上包装
HSV：Herpesviruses在核内包装
第四步
e.g. Influenza virus/VSV
获得包膜
•机制一: 大多数包膜病毒，包装和获得衣壳是在时空上是分开的过程
第四步
以TMV为例： 衣壳的装配围绕基因组进行
1. 衣壳蛋白首先形成一个盘状结构,由17个亚单位
（ subunits，capsomers，衣壳粒）组成 2. 合成好的基因组RNA被捕获到盘状结构的中心，挂在盘子
的“内壁”上（基因组内部的一个位点与内壁结合）；
3. 以盘状结构为中心，向两个方向延伸，堆积结构单元，延 长杆状结构 4. 延长过程中，RNA基因组从上下两个方向分别不断被拉 伸进入螺旋结构的内壁
2. 其它包膜病毒衣壳装配可以发生在胞质中，有的如HIV 发生在包膜上，所以可以从内质网膜或细胞膜上获得包膜 结构.
注意：
这些脂膜上必须有病毒编码的糖蛋 白—后期表达蛋白，在高尔基体上 修饰后，随着液泡系运输到膜系中
病毒包膜中的糖蛋白的形成和转运
跨膜蛋白是在粗面内 质网上合成：当在核 糖体上合成出来就插
参与病毒组装的辅助成分
- Cellular and Viral proteins
参与病毒组装的细胞辅助成分
- Cellular and Viral proteins
分子伴侣
参与病毒组装的病毒辅助成分
- Cellular and Viral proteins