劳氏肉瘤病毒 (Rous sarcoma virus,RSV[1])是一种反转录病毒,并且是首种被发现的肿瘤病毒,会在鸡中引起肉瘤。与所有反转录病毒一样,它将其RNA基因组反转录成cDNA,然后再整合到宿主DNA中。
历史
在1911年,任职于洛克菲勒大学的裴顿·劳斯进行了一项实验,他将患有肉瘤的鸡的无细胞萃取物注入健康的鸡体内,结果发现这种萃取物能够引起癌变,这就是人类首次发现劳氏肉瘤病毒的过程。这种由萃取物引起的肿瘤是由结缔组织(一种肉瘤)所组成。[2][3] 因此,RSV被认为是第一种可以用来研究癌症分子发展的致癌反转录病毒。[4]
1958年,哈利·鲁宾和霍华德·马丁·特明开发了一种新的检测方法,该方法可透过感染RSV改变鸡胚纤维母细胞的形态。到了1960年,霍华德·特明得出结论一个重要的结论,即细胞的转化形态是由RSV的一种遗传特性所控制的。[注 1]接著,霍华德·特明等人又发现了两个重要的事实:在分离出来的病毒中,复制能力强的病毒与RSV相关,却没有转化能力;但另一株复制缺陷型的RSV菌株则具有转化能力。这两个发现得出了RSV中病毒复制和恶性转化是两个独立的概念。[5]
由于发现了劳氏肉瘤病毒的重要性,裴顿·劳斯于1966年获得诺贝尔生理学或医学奖。[6] 随后,其它科学家亦陆续发现如人类疱疹病毒第四型等的人类致癌病毒。[4]
结构与基因体
RSV是一种属于第六组的含套膜病毒,其基因体为正链RNA,并在生命周期中产生DNA中间体。
具自由复制能力的RSV通常具有下列四个基因:[7]
然而,不是所有RSV菌株都具有所有四个基因。因此,并非所有的RSV菌株都能既自我复制又引起转化。目前尚不清楚RSV的原始菌株是否具有自我复制的能力,或者是否有些后代菌株后来获得了这种能力。[8] 大部分急性肿瘤或转化的反转录病毒不能在没有辅助病毒的情况下复制,这也使RSV的非缺陷菌株相当独特。[9]
RSV基因体具有长末端重复序列,使其能够整合到宿主基因体中,并且过度表达RSV基因。
src基因是癌基因,可触发异常宿主细胞的无限生长。它是第一个被发现的反转录病毒肿瘤基因。[10] 它是一种后天获得的基因,在整个动物界中都存在,并在不同物种间具有高度的保守性。
v-Src基因赋予病毒能够刺激宿主细胞的无控制有丝分裂,为新感染提供充足的细胞。[12]尽管src基因对RSV的繁殖并非必要,但当它存在时,会大幅增加致病力。[10]
Src是一种参与调节细胞生长和分化的酪氨酸激酶,具有SH2和SH3区域,这些区域负责其活化和抑制。[5]
RSV的RNA基因体包含一个极长的3'-UTR,长度在5000—7000碱基对之间,通常会将其引导至真核宿主细胞内的无义介导的mRNA降解(NMD)。在3'-UTR内已经确定了一个保守的二级结构元件,被称为劳氏肉瘤病毒稳定性元件(英语:Rous Sarcoma Virus Stability Element,RSE)。[13] 此元件已经被证明可以防止未剪接的病毒之RNA降解。[13]
RSE元件最初是在RSV的基因体中被发现的,但似乎在整个鸟类反转录病毒家族中高度保守。RSE元件长度约为300碱基对,位于gag自然转译终止密码子的下游。RSE元件的二级结构已经透过RNAse降解和SHAPE分析确定。[14]
此外,RSV中还确定了其他的元件,其中包括一引子结合位。[15]
对于病毒粒子的组装以及成熟病毒感染宿主细胞的过程来说,gag蛋白扮演著关键的角色。RSV的gag蛋白(Pr76)包含701个胺基酸。此蛋白被病毒编码的蛋白酶切割,并释放出在感染性病毒粒子中可以找到的产物。这些切割产物包括基质(MA)、衣壳(CA)和核壳(NC),能够进入其他途径来感染新的细胞。[16][17]
RSV具有一个包含一种糖蛋白的套膜:env。Env由gp85和gp37组成,这些糖蛋白能够组装成寡聚体,其功能是将RSV与宿主细胞受体结合并以不受pH值影响的方式诱导与目标细胞的融合。套膜则是在胞吐作用期间获得的,病毒在细胞质膜上形成突出部,使其能够带著来自宿主细胞的新外膜离开细胞。[16][18]
复制周期
RSV基因组的转录,需要4S RNA作为RSV的引子,而70S RNA则作为DNA合成的模板,并再透过RNA复制酶,将病毒RNA转录成全长的DNA互补股。[20]
注释
参考资料
外部链接
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