综述:解锁猫杯状病毒的奥秘:结构蛋白与非结构蛋白的研究进展及其作为其他杯状病毒关键模型的作用

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Virology Journal 4

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  本综述聚焦猫杯状病毒(FCV),系统梳理其结构蛋白(如衣壳蛋白 VP1、VP2)与非结构蛋白(如 RdRp、蛋白酶等)在病毒组装、宿主互作及免疫逃逸中的功能,探讨其作为杯状病毒模型对通用病毒学研究的价值,展望抗病毒筛选与疫苗开发方向。

  
猫杯状病毒(FCV)是引起猫呼吸道感染、舌溃疡、口腔溃疡及全身疾病的高传染性病原体,其基因组为 7.5 kb 的单链正股 RNA,病毒颗粒呈六边形或星状,具有杯状凹陷。FCV 通过鼻、口和结膜途径感染,咽是主要复制部位,可诱导上皮坏死,多数猫急性病康复后 30 天内清除病毒,但部分猫因扁桃体等组织定植成为终身携带者。

病毒结构与受体相互作用


FCV 衣壳由 60 个 VP1 分子形成 T=3 二十面体对称,VP1 包含壳(S)结构域和突出(P)结构域,P 结构域分为 P1 和 P2 亚结构域,P2 亚结构域含中和表位,是宿主免疫反应的靶点。VP2 为次要衣壳蛋白,辅助衣壳组装并稳定病毒结构。
FCV 通过猫连接黏附分子 - A(fJAM-A)受体进入宿主细胞,fJAM-A 位于细胞紧密连接处,其破坏与口腔和皮肤溃疡形成相关。病毒通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞,依赖内体酸化完成脱壳,VP2 在病毒脱壳过程中起关键作用,通过在早期内体膜上形成孔洞,促进病毒基因组 RNA 释放到细胞质。

病毒生命周期与蛋白功能


结构蛋白


VP1 不仅是主要衣壳蛋白,还参与病毒附着和宿主特异性识别,其抗原性差异导致不同毒株间交叉保护有限,但一定程度的相似性仍可提供部分交叉保护。VP2 对病毒颗粒的稳定性和成熟至关重要,缺乏 VP2 的病毒无法产生有感染性的颗粒,其疏水 N 端可穿透内体膜,介导基因组释放。

非结构蛋白


FCV 非结构蛋白包括 RNA 依赖的 RNA 聚合酶(RdRp)、3C 样蛋白酶、解旋酶(NTPase)等。RdRp 在病毒基因组复制中起核心作用,因缺乏校对机制,导致病毒遗传多样性高。蛋白酶负责病毒多聚蛋白的水解切割,解旋酶参与病毒复制过程中的双链 RNA 解旋及复制复合物形成。VPg 虽常被归类为非结构蛋白,却存在于成熟病毒颗粒中,与基因组 RNA 的 5' 端共价结合,作为病毒基因组复制的引物并启动翻译。

病毒与宿主互作及免疫逃逸


FCV 感染可触发宿主自噬,非结构蛋白 P30、P32、P39 促进自噬体形成,自噬在病毒复制早期可能起促进作用。同时,病毒通过多种机制拮抗宿主先天免疫反应,如 FCV 的 NS4(P30)蛋白通过降解 IFNAR1 mRNA,抑制 Ⅰ 型干扰素信号通路;P39 蛋白阻止 IRF-3 磷酸化及 IFN-γ 和 ISG15 的合成,从而逃避免疫监视。

研究意义与展望


对 FCV 结构蛋白和非结构蛋白的研究,不仅有助于深入理解病毒的致病机制和宿主互作,还为疫苗开发和抗病毒药物筛选提供了靶点。FCV 作为杯状病毒的模型,其研究成果可推广至其他杯状病毒,如人类诺如病毒、兔出血症病毒等。未来需借助先进的结构研究方法、高通量筛选技术及比较病毒学手段,进一步解析非结构蛋白的功能,阐明病毒与宿主互作的分子机制,推动更具普适性的病毒学研究和治疗策略的发展。

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