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[科普中國(guó)]-囊膜

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定義

囊膜(envelope)是指病毒外殼包被的由蛋白質(zhì)、多糖和脂類(lèi)構(gòu)成的類(lèi)脂雙層膜,也稱為包膜。囊膜主要來(lái)源于宿主細(xì)胞膜(磷脂層和膜蛋白),但也包含有一些病毒自身的糖蛋白。一般認(rèn)為,囊膜是在病毒進(jìn)出宿主細(xì)胞膜時(shí)帶上的特殊結(jié)構(gòu)。

功能病毒囊膜的主要功能是幫助病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞。首先包膜表面上的糖蛋白識(shí)別并結(jié)合宿主表面受體,接著病毒包膜與宿主細(xì)胞膜結(jié)合,最后病毒衣殼和病毒基因組進(jìn)入宿主,完成感染過(guò)程。

帶有包膜的病毒更容易進(jìn)入宿主細(xì)胞,它幫助病毒在宿主體內(nèi)的擴(kuò)散與繁殖,提高了病毒的致病性。囊膜在識(shí)別寄主、侵入寄主細(xì)胞,病毒的抗原性方面起重要作用。

囊膜病毒膜融合的分子機(jī)制可歸結(jié)為囊膜蛋白構(gòu)象變化形成多聚體導(dǎo)致膜融合,囊膜蛋白的正確折疊可能是生物體內(nèi)脂質(zhì)雙層膜融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

機(jī)制研究有囊膜病毒感染細(xì)胞的第一步是病毒囊膜與靶細(xì)胞膜粘附、融合,融合的結(jié)果導(dǎo)致病毒核衣殼進(jìn)入靶細(xì)胞,感染細(xì)胞表達(dá)的病毒蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上,它又可促使感染細(xì)胞與未感染的細(xì)胞融合, 使病毒感染不斷擴(kuò)散 。由此可見(jiàn),病毒囊膜在病毒感染過(guò)程中起重要作用,因而破壞病毒囊膜是切斷傳播途徑的關(guān)鍵之一。1

當(dāng)囊膜病毒感染宿主細(xì)胞時(shí), 其囊膜與宿主細(xì)胞膜相互融合,進(jìn)而使病毒粒子侵入宿主細(xì)胞內(nèi)(病毒的遺傳物質(zhì)是以核衣殼的形式進(jìn)入)。現(xiàn)已知道,病毒的表面糖蛋白(通過(guò)識(shí)別結(jié)合相應(yīng)的特異性受體)介導(dǎo)這一融合過(guò)程,而這一融合過(guò)程是囊膜病毒侵染的第一道關(guān)口。

早期的研究發(fā)現(xiàn),病毒的囊膜與致病力相關(guān),用脂溶性溶劑溶解破壞囊膜后,囊膜病毒即失去感染性,因?yàn)槟夷ど嫌幸环N或幾種病毒基因所編碼的囊膜蛋白,它(們)與病毒的感染關(guān)系密切。病毒囊膜表面的囊膜蛋白通常有1 ~ 3 種,這主要取決于不同的病毒科,而且多數(shù)為糖基化的糖蛋白,并且越來(lái)越多的證據(jù)表明,糖基修飾對(duì)病毒是極為有利的。2

在病毒囊膜上呈突起狀的糖蛋白為典型的Ⅰ 型(或Ⅱ型,較少見(jiàn),如副黏病毒的HN)完整膜蛋白,是由病毒本身編碼、由被感染細(xì)胞所合成的,其被整合到宿主細(xì)胞膜上,最后再整合到處于出芽狀態(tài)的病毒上,除了其在病毒膜融合中的作用以外,宿主的許多免疫反應(yīng)靶向這些糖基化蛋白,因而是免疫與疫苗研究的主要靶點(diǎn)。