疱疹病毒gH蛋白功能研究进展

（垫江县动物卫生监督所，重庆 408300）

疱疹病毒在自然界的分布非常广泛，根据其生物学特性、理化性质等，可分为4个亚科，即：α疱疹病毒亚科、β疱疹病毒亚科、γ疱疹病毒亚科及待定亚科。它是一类双链DNA病毒，主要由核心（core）、衣壳（eapsid）、外膜（tegument）和囊膜（envelop）四部分组成。迄今HSV-1已被鉴定的囊膜糖蛋白有11种：UL1（gL）、UL10（gM）、UL22（gH）、UL27（gB）、UL44（gC）、UL53（gK）、US4（gG）、US5（gJ）、US6（gD）、US7（gI）和US8（gE）。其中UL22基因编码的gH蛋白与UL1基因编码的gL蛋白形成的异质二聚体gH-gL，在疱疹病毒侵入宿主细胞、病毒与细胞或细胞与细胞之间的融合以及病毒在细胞间传播都是必不可少的。本文就gH蛋白的基本功能及与其他糖蛋白的相互作用作一简要概述，为深入开展其研究提供参考。

1 诱导膜融合，介导病毒入侵靶细胞和病毒在细胞与细胞间的传播

疱疹病毒侵入细胞需要4种糖蛋白的参与，即gB、gD、gH及gL。疱疹病毒吸附到宿主细胞表面后，gC结合到硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（heparan sulfate proteoglycans）上，gD作为受体绑定蛋白与特异性的细胞受体HVEM（Herpesvirus-entry mediator）、粘连蛋白-1（nectin-1）、3-OST（3-O-sulfotransferase）相结合，gD的构象发生改变，激活gH/gL异质二聚体，再激活gB来执行融合功能，使病毒粒子外膜与靶细胞膜发生融合并释放核衣壳，是一种级联方式，病毒在细胞间传播时细胞与细胞间的融合过程也类似。gH/gL的功能就是通过诱导膜融合，介导病毒入侵靶细胞和病毒在细胞与细胞间的传播，具体说gH/gL是传播来自各种非保守的输入触发信号到高度保守的融合蛋白gB的转接器。

2 级联反应中受体对gH/gL的作用

级联激活是怎样控制的？怎样与病毒的内吞作用同步化来避免过早的激活和糖蛋白的耗尽？Gianni等人的研究认为很可能是通过来受体执行的，如EBV，整联蛋白受体结合gH/gL并触发该糖蛋白的构象变化。在HSV进入角质细胞、上皮细胞和神经细胞的实验模型中αvβ6和αvβ8整联蛋白是作为受体的，因为当αvβ6和αvβ8被抗体阻止时，HSV不能进入细胞，当αvβ6在不含有整联蛋白细胞中表达时实验成功。两种整联蛋白都能与gH/gL亲密的结合并且αvβ6和αvβ8整联蛋白是独立的起作用，可以互换的，但是在没有αvβ6整联蛋白而只有一种αvβ8整联蛋白的情况下，入口位于脂质微区并需要动力蛋白2。因此，αvβ6和αvβ8整联蛋白在HSV感染时就是充当gH/gL的受体，激发gH/gL使HSV的内吞作用与糖蛋白激活的级联反应同步并达到高潮，执行融合功能。

3 抗病毒作用

MDV的gB和gH都含有11个HR区域，gH的HR1（gHH1）和HR3（gHH3）、gB的HR1（gBH1）与一个螺旋的富含疏水域重叠，用噬斑形成和鸡胚感染试验证实这些区域在膜融合的不同阶段展现出抗病毒活性。gHH1，gHH3和gBH1之间彼此成对发生相互作用（gHH3-gBH1、gHH1-gBH1）。单独的gHH1，gHH3和gBH1并没有有效地抑制病毒感染，而gHH1和gBH1串联肽（即gBH1-linker-gHH1）则生产了高效抗病毒效果。

4 刺激中和抗体产生

有研究表明单独的gH和单独的gL都不能诱导动物机体产生中和抗体，gH/gL复合体才能刺激中和抗体的产生。Birlea等人用Zostavax疫苗免疫一个59岁的VZV血清反应阳性患者一周后，得到的血浆细胞克隆，用于构建重组单克隆抗体（REC-RC IgG抗体）。此抗体在组织培养中中和了VZV的感染，并且通过转染实验表明它能识别gH/gL蛋白复合体，但不能识别单独的gH或gL的蛋白。还有通过实验发现接种了表达gH/gL复合体的VRPS疫苗小鼠产生的补体独立中和抗体比接种了gH或gL的小鼠引起的中和抗体反应滴度高。这些实验再次证明了以上结论。

5 gH/gL功能性的部位

研究发现在gH/gL的表面有一个突出的KGD基序，通过KGD基序突变实验证明了它是作为一个双功能域，指示B细胞和上皮细胞与EBV的融合和入侵，另外通过gp42 N-末端的62至66位氨基酸缺失表明KGD基序是与其发生作用的。

HSV-2 在gH的N端缺少28（19-47位氨基酸）个残基（gHΔ48/gL）后调节融合的能力，发现存在gD和受体的情况下其对HSV-2与靶细胞融合的作用与野生型的gH/gL一样，有趣的是，在缺少gD和受体的情况下，gHΔ48/gL能够触发低水平但可让病毒复制的细胞与细胞之间的融合。

在缺少gD受体的情况下突变糖蛋白gB：S668N和gH：KV形成的重组体能启动初次的病毒入侵宿主细胞，分开就不行，同时gH：KV还能促进病毒第二次在细胞与细胞间的传播，因为gH：KV模仿gH的过渡状态，在很弱的gD信号激发下被激活。

6 展望

虽然已知疱疹病毒入侵细胞是一个级联反应，但是详细的级联反应的过程还不清楚，如：gD与受体结合后是怎样激活gH/ gL的呢，使其构像发生了什么样的变化，促使gB成为融合肽？不同的疱疹病毒的级联反应过程又有什么差别呢？这些还有待我们作进一步的探索研究。