病毒復(fù)制課件

南京醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)系盧春病毒復(fù)制（ViralReplication）1最新課件南京醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)系病毒復(fù)制1最新課件第一節(jié)概述病毒在活細(xì)胞內(nèi)，以其基因組為模板，在酶的作用下，分別合成病毒基因組及蛋白質(zhì)，再組裝成完整的病毒顆粒，這種方式稱為復(fù)制（replication);從病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞開始，經(jīng)過基因組復(fù)制和病毒蛋白合成，至釋放出子代病毒的全過程，稱為一個(gè)復(fù)制周期（replicationcycle);病毒的復(fù)制周期主要包括吸附、穿入、脫殼、生物合成、組裝和釋放六個(gè)連續(xù)步驟。2最新課件第一節(jié)概述病毒在活細(xì)胞內(nèi)，以其基因組為模板，在酶的作用病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核心（核樣物）核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒3最新課件病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核心（核樣物）核衣殼包膜包膜病毒包膜復(fù)制周期4最新課件復(fù)制周期4最新課件一、吸附(adsorption)分兩個(gè)階段：靜電吸附：病毒體與細(xì)胞接觸，進(jìn)行靜電結(jié)合。非特異性、可逆。真正的吸附：病毒體表面位點(diǎn)（蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)）與宿主細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合。是決定病毒感染的真正開始。第二節(jié)病毒復(fù)制5最新課件一、吸附(adsorption)分兩個(gè)階段：第二節(jié)病毒復(fù)病毒表面蛋白與細(xì)胞受體特異性的結(jié)合，導(dǎo)致病毒附著在細(xì)胞表面，啟動(dòng)病毒感染的第一階段病毒吸附蛋白（VAP）細(xì)胞受體（receptor）ADSORPTION6最新課件病毒表面蛋白與細(xì)胞受體特異性的結(jié)合，導(dǎo)致病毒附著在細(xì)胞表面，流感病毒的電鏡照片7最新課件流感病毒的電鏡照片7最新課件12435678PB2PB1NPRNAM2M1NAHA分節(jié)段的ss-RNAPA

RNA多聚酶核糖核蛋白即RNA+NP（RNP）8最新課件12435678PB2PB1NPRNAM2M1NAHA分節(jié)段

流感病毒的表面結(jié)構(gòu)血凝素(HA)柱狀，為三聚體，它基本上以相同的間距覆蓋了病毒的全部表面

神經(jīng)氨酸酶（NA）四個(gè)亞單位組成的四聚體，并不平均分布在病毒表面，而是聚合成群。9最新課件流感病毒的表面結(jié)構(gòu)血凝素(HA)9最新課件VAPInfluenzaVirusGlycoproteinSpikes10最新課件VAPInfluenzaVirusGlycoprotei11最新課件11最新課件12最新課件12最新課件HIV-ReceptorCD4CD4CCR5CXCR4MacrophageorTcells

1）嗜巨噬細(xì)胞毒株的輔助受體：CCR5

2）嗜T細(xì)胞毒株的輔助受體：CXCR4

13最新課件HIV-ReceptorCD4CD4CCR5CXCR4裸露病毒的吸附

14最新課件裸露病毒的吸附14最新課件包膜病毒的吸附

15最新課件包膜病毒的吸附15最新課件病毒體吸附在宿主細(xì)胞膜上后，可通過數(shù)種穿入方式進(jìn)入細(xì)胞：1.無包膜的病毒

一般經(jīng)過細(xì)胞膜吞入，稱為病毒胞飲，如腺病毒、小RNA病毒等(病毒胞飲可以形成吞噬空泡)二、穿入(penetration)

16最新課件病毒體吸附在宿主細(xì)胞膜上后，可通過數(shù)種穿入方式進(jìn)入細(xì)胞：病毒胞飲(病毒胞飲形成的吞噬空泡)17最新課件病毒胞飲(病毒胞飲形成的吞噬空泡)17最新課件2.有包膜的病毒包膜與宿主細(xì)胞膜融合，病毒的核衣殼直接進(jìn)入細(xì)胞漿內(nèi)病毒胞飲:細(xì)胞膜吞入(病毒胞飲可以形成吞噬空泡)18最新課件2.有包膜的病毒18最新課件(1)膜融合后進(jìn)入19最新課件(1)膜融合后進(jìn)入19最新課件(2)

病毒胞飲(病毒胞飲形成的吞噬空泡)20最新課件(2)病毒胞飲(病毒胞飲形成的吞噬空泡)20最新課件不同病毒脫殼方式不一，多數(shù)在宿主細(xì)胞溶酶體酶作用下脫殼，釋放出基因組核酸。(1)溶酶體酶直接裂解經(jīng)過膜融合后進(jìn)入的衣殼;(2)溶酶體酶也可注入吞噬空泡內(nèi),將衣殼裂解三、脫殼(uncoating)

21最新課件不同病毒脫殼方式不一，多數(shù)在宿主細(xì)胞溶酶體酶病毒基因組一旦從衣殼中釋放后，就利用宿主細(xì)胞提供的低分子物質(zhì)合成大量的病毒核酸和結(jié)構(gòu)蛋白;早期，病毒復(fù)制合成所必需的復(fù)制酶和一些抑制蛋白;生物合成階段，病毒處于隱蔽期;根據(jù)病毒基因組如何轉(zhuǎn)錄成mRNA、如何指令合成蛋白質(zhì)，病毒的生物合成過程可基本歸為6大類：雙股DNA病毒、單正股RNA病毒、單負(fù)股RNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒、單股DNA病毒和雙股RNA病毒。

四、生物合成(biosynthesis)22最新課件病毒基因組一旦從衣殼中釋放后，就利用宿主細(xì)胞提供的低分子物質(zhì)病毒的一步生長曲線病毒的一步生長曲線：以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出的病毒特征曲線。23最新課件病毒的一步生長曲線病毒的一步生長曲線：以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病ClassI:Double-strandedDNAThisclasscanbesubdividedintotwofurthergroups:A)

Replicationisexclusivelynuclear.

Thereplicationof

thesevirusesisrelativelydependentoncellularfactors.B)

Replicationoccursincytoplasm(Poxviridae).Theseviruseshaveevolved(oracquired)allthenecessaryfactorsfortranscription&replicationoftheirgenomes&arethereforelargelyindependentofthecellularmachinery.24最新課件ClassI:Double-strandedDNAThClassI:Double-strandedDNA痘病毒科，虹彩病毒科皰疹病毒科，多瘤病毒科，腺病毒科，乳頭狀病毒科，T4噬菌體等25最新課件ClassI:Double-strandedDNA痘病病毒DNA早期mRNA早期蛋白:DNA多聚酶和調(diào)節(jié)蛋白子代DNA晚期mRNA晚期蛋白質(zhì)(病毒結(jié)構(gòu)蛋白)轉(zhuǎn)錄(核內(nèi))翻譯(細(xì)質(zhì))翻譯轉(zhuǎn)錄復(fù)制細(xì)胞的依賴DNA的RNA多聚酶26最新課件病毒DNA早期mRNA早期蛋白:DNA多聚酶和調(diào)節(jié)蛋白子代D細(xì)胞核內(nèi)的依賴DNA的RNA多聚酶27最新課件細(xì)胞核內(nèi)的依賴DNA的RNA多聚酶27最新課件病毒DNA復(fù)制子代DNA:半保留復(fù)制模式28最新課件病毒DNA復(fù)制子代DNA:半保留復(fù)制模式28最新課件Semidiscontinuous在解鏈酶的作用下dsDNA解鏈,按半保留復(fù)制方式,以親代單鏈DNA為模板,復(fù)制出子代雙鏈DNA29最新課件Semidiscontinuous在解鏈酶的作用下dsDNAClassII:Single-stranded(+)senseRNAViruseswithpolycistronicmRNA.Aswithallthevirusesinthisclass,thegenomeRNAformsthemRNA.Thisistranslatedtoformapolyproteinproduct,whichissubsequentlycleavedtoformthematureproteins.30最新課件ClassII:Single-stranded(+)s單鏈正鏈RNA病毒的特點(diǎn)：基因組RNA直接具有mRNA功能，可直接附著于宿主核糖體上轉(zhuǎn)譯出病毒結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白（依賴RNA的RNA多聚酶），故病毒核酸本身具有感染性包括:SARS病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒等

31最新課件單鏈正鏈RNA病毒的特點(diǎn)：31最新課件32最新課件32最新課件ClassII:Single-stranded(+)senseRNA33最新課件ClassII:Single-stranded(+)s單鏈正股RNA病毒（-）ssRNA親代病毒（+）ssRNA早期蛋白（+）ssRNAdsRNA復(fù)制中間型（-）ssRNA（+）ssRNA大量子代（+）ssRNA晚期蛋白裝配子代病毒34最新課件單鏈正股RNA病毒（-）ssRNA親代病毒（+）ssRNA早ClassIII:Single-stranded(–)senseRNAThefirststepinreplicationistranscriptionofthe(–)senseRNAgenomebythevirionRNA-dependentRNApolymerasetoproducemonocistronicmRNAs,whichalsoserveasthetemplateforsubsequentgenomereplication.35最新課件ClassIII:Single-stranded(–單鏈負(fù)鏈RNA病毒的特點(diǎn)：病毒本身攜帶有依賴RNA的RNA多聚酶，病毒核酸本身不具有感染性包括:流感病毒,腮腺炎癥病毒和狂犬病毒等

36最新課件單鏈負(fù)鏈RNA病毒的特點(diǎn)：36最新課件本身攜帶依賴RNA的RNA多聚酶37最新課件本身攜帶依賴RNA的RNA多聚酶37最新課件單股負(fù)股RNA病毒(病毒自身攜帶依賴RNA的RNA多聚酶)親代（-ssRNA）（+）mRNA蛋白質(zhì)(依賴RNA的RNA多聚酶和結(jié)構(gòu)蛋白)（+）ssRNA子代（-）sRNA子代病毒自帶多聚酶38最新課件單股負(fù)股RNA病毒(病毒自身攜帶依賴RNA的RNA多聚酶)親ClassIV:Single-stranded(+)senseRNAwithDNAIntermediateRetrovirusgenomesare(+)senseRNAbutuniqueinthattheyarediploid,&donotservedirectlyasmRNA,butasatemplateforreversetranscriptionintoDNA:39最新課件ClassIV:Single-stranded(+)sClassIV:Single-stranded(+)senseRNAwithDNAIntermediate40最新課件ClassIV:Single-stranded(+)s脂雙層膜gp120gp41包膜糖蛋白p24衣殼蛋白p17內(nèi)膜蛋白p7核衣殼蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白酶整合酶基因組：兩條單正鏈RNA雙體

核心酶蛋白：逆轉(zhuǎn)錄酶

整合酶

蛋白酶衣殼蛋白：P7（核衣殼蛋白）

P24（衣殼蛋白）

內(nèi)膜蛋白：P17

脂質(zhì)雙層膜：包膜糖蛋白gp41

gp12041最新課件脂雙層膜gp120gp41包膜糖蛋白p24衣殼蛋白p17內(nèi)膜全長9.75Kb：5’-LTR-3個(gè)結(jié)構(gòu)基因和6個(gè)調(diào)節(jié)基因-LTR-3’

5’、3’端長末端重復(fù)序列（LTR）

5’—LTR—3個(gè)結(jié)構(gòu)基因和6個(gè)調(diào)節(jié)基因—LTR—3’；5’、3’端長末端重復(fù)序列（LTR）HIV基因組結(jié)構(gòu)42最新課件全長9.75Kb：5’-LTR-3個(gè)結(jié)構(gòu)基因和6個(gè)調(diào)節(jié)基因-HIV的復(fù)制+ssRNA+ssRNA:-ssDNA-ssDNA:+ssDNA+ssRNA反轉(zhuǎn)錄酶+細(xì)胞的tRNA為引物RNA酶H降解親代RNA；反轉(zhuǎn)錄酶以-ssDNA為模板合成+ssDNAProvirus前病毒整合酶將dsDNA整合到細(xì)胞染色體NF-KB和LTR的作用用作病毒基因組合成結(jié)構(gòu)蛋白43最新課件HIV的復(fù)制+ssRNA+ssRNA:-ssDNA-ssDNClassV:Single-strandedDNAReplicationoccursinthenucleus,involvingtheformationofadouble-strandedintermediatewhichservesasatemplateforthesynthesisofsingle-strandedprogenyDNA:44最新課件ClassV:Single-strandedDNAReClassV:Single-strandedDNAssDNA病毒的特點(diǎn)：種類很少,僅人類輸血傳染病毒(TTV)為ssDNA病毒;先以親代ssDNA為模板,合成一個(gè)互補(bǔ)鏈形成中間型dsDNA,然后解鏈,由新合成互補(bǔ)鏈為模板復(fù)制出子代ssDNA,轉(zhuǎn)錄mRNA和翻譯合成病毒蛋白質(zhì).45最新課件ClassV:Single-strandedDNAssdsRNA病毒的特點(diǎn)：人類病毒中只有呼腸病毒屬于此類,病毒基因組共有10~12個(gè)非重疊的dsRNA節(jié)段組成.每個(gè)節(jié)段均可由病毒自身的RNA多聚酶轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA;dsRNA病毒只有其負(fù)鏈RNA復(fù)制出正鏈RNA,再由正鏈RNA復(fù)制出新負(fù)鏈RNA.故其復(fù)制不遵循DNA半保留復(fù)制的原理,子代RNA全部為新合成的RNA.ClassVI:Double-strandedRNA46最新課件dsRNA病毒的特點(diǎn)：ClassVI:Double-st病毒核酸與衣殼裝配在一起，形成病毒子。絕大多數(shù)DNA病毒均在細(xì)胞核內(nèi)組裝，RNA病毒和痘病毒在細(xì)胞漿內(nèi)組裝。五、組裝(assembly)47最新課件病毒核酸與衣殼裝配在一起，形成病毒子。絕大多數(shù)DNA絕大多數(shù)無包膜病毒釋放，一次同步，破壞宿主細(xì)胞膜，細(xì)胞迅速死亡。絕大多數(shù)有包膜病毒以出芽方式釋出時(shí)包上細(xì)胞核膜或細(xì)胞膜而成為成熟病毒。逐個(gè)釋出，非一次同步，細(xì)胞死亡緩慢。(包膜上脂質(zhì)和糖類來自細(xì)胞，隨不同細(xì)胞來源而不同，包膜的蛋白為病毒基因所編碼)六、釋放(release)48最新課件絕大多數(shù)無包膜病毒釋放，一次同步，破壞宿主細(xì)胞膜，細(xì)胞迅速死VirusObtainingItsEnvelopefromHostCellMembranebyBudding

49最新課件VirusObtainingItsEnvelopef復(fù)制周期50最新課件復(fù)制周期50最新課件1、頓挫感染：又稱為流產(chǎn)性感染（abortiveinfection），因細(xì)胞條件不合