姚淑红(山东省泰安市岱岳区畜牧兽医局 271000)
猪细小病毒分子生物学研究进展
姚淑红(山东省泰安市岱岳区畜牧兽医局 271000)
PPV(Porcine Parvovirus)是由Cartwright等[1]在1967年首次从不孕、流产死产等病猪体内分离得到,还可引起木乃伊胎、新生仔猪死亡以及腹泻等。PPV基因组为单股负链DNA,大小约为5000bp,有两个主要的开放阅读框(ORF),分别编码结构蛋白VP和非结构蛋白NS。近几年来,该病毒给世界养猪业造成了严重的经济损失,因此受到了高度重视,国内外学者对该病毒的研究也逐渐深入。
PPV属于细小病毒科、细小病毒属。PPV外观呈六角形或圆形,无囊膜,直径为20-30nm,二十面体轴立体对称,核衣壳由32个壳粒组成,核心含单股线状负链DNA,核酸约占整个病毒粒子的26.5%,其G+C=48%。
(1)PPV基因组有两个主要的ORF,分别编码非结构蛋白NS和结构蛋白VP,基因组的两端均有发夹结构。PPV的两端是一个回文结构,5′端有一个127b p的回文序列,折叠成U型结构,3′端有一个102b p的回文序列,折叠成Y型结构[2]。基因组两端的这种结构对病毒自身的复制非常重要,其DNA是可以完全自主复制的。(2)PPV的GC含量均小于45%,GC含量高的病毒基因组在宿主体内容易受到宿主自身甲基化酶的作用,而甲基化作用可能会影响病毒自身的复制和致病性等相关能力[3],因此,小DNA病毒通常具有很强的GC含量遏制倾向,这可能是因为病毒自身只能编码少量的蛋白,而主要依靠宿主细胞的复制系统来自我复制,低GC含量可以避免宿主细胞的甲基化酶的作用。
3.1 结构多肽 (1)PPV基因组编码2条结构多肽,即VP1和VP2,分子质量分别为84ku和64ku,另有一条结构多肽VP3由VP2水解而产生,分子质量60ku。结构多肽形成后,装配成病毒粒子。编码PPV结构多肽和非结构多肽的基因几乎贯穿整个DNA序列,这样,就使形成的病毒粒子能以极小的空间存在。VP1蛋白C端氨基酸与VP2的N端氨基酸序列相互重叠,其N端富含碱性残基。有研究表明不同PPV毒株VP2基因的核苷酸之间的同源性为99%左右,而且含有细小病毒的保守序列,即UFPNGQIWDKEL;在无感染性的缺损病毒NADL-2的基因组中没有这段保守序列的相应序列,因此推测这段保守序列可能是产生完整的病毒结构蛋白和成熟的病毒粒子必不可少的功能区域。(2)从纯化的PPV病毒电镜图中可以找到两种PPV粒子,一是完整病毒粒子富含VP3,可以感染细胞或组织;另一为病毒空壳,没有VP3,富含VP2,不能感染组织和细胞,但病毒空壳却占据宿主细胞表面PPV受体位点,从而干扰完整病毒粒子与宿主细胞的结合,影响细胞培养物的HA值。
3.2 非结构多肽 NSl,该蛋白是PPV基因组本身编码的反式激活蛋白,对PPV早期和晚期的转录发挥着重要作用。吴丹等通过研究表明,NSl基因编码区全长1989bp,编码662个氨基酸,含有3个潜在的糖基化位点。NSl基因并含有所有细小病毒共有的保守序列GKRN,目前认为此类保守序列是与ATP酶或GTP酶相关的ATP或GTP结合位点,并具有解旋特性,对病毒DNA的复制是必需的。
PPV分子生物学诊断技术得到了充分发展,主要包括PCR检测和分子克隆探针诊断,具有快速、高敏感性和特异性强的特点[4,5]。李明凤等[5]建立了SYBR GreenⅠ实时定量PCR方法检测PPV,灵敏度可达1.0×102拷贝/μl,与PRRS、猪圆环病毒、猪伪狂犬病毒等不发生交叉反应,具有良好的特异性。
[1] Cartwright SF,Lucas M,Huek RA. A small haemagglutinating Porcine DNA virus Isolation and Properties [J]. J Comp Pathol, 1969, 79∶371-377.
[2] 张晓根, 甘孟侯, 黄瑜等. 间接Dot-ELISA检测猪细小病毒抗原的研究[J]. 中国兽医杂志, 1994, 20(12)∶3-5.
[3] Bergeron J, Hebert B, Tijssen P. Genome organization of the kresse strain of porcine parvovirus:identification of the all otropic determinant and comparison with those of NADL-2 and field isolates[J]. J Virol, 1996, 70(4)∶2508-2515.
[4] 戎伟, 杨润德. 聚合酶链式反应检测猪细小病毒方法的研究[J].中国预防兽医学报, 2004, 26(6)∶ 465-467.
[5] 李明凤, 魏战勇, 王学斌等. 猪细小病毒SYBR GreenⅠ实时定量PCR检测方法的建立[J]. 浙江农业学报, 2009, 21(3)∶ 220-224.
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