腺病毒感染過程

腺病毒感染細胞

腺病毒感染細胞的過程是從腺病毒纖毛的頭節區粘附到細胞表面的特異性受體開始的。因為人腺病毒主要與柯薩奇B病毒共用一種受體，因此這種受體被稱為柯薩奇/腺病毒受體即CAR（coxsackie/adenovirus receptor）。接下來病毒纖毛基底部五鄰體表面的三肽RGD與細胞表面的αvβ3和αvβ5整合素結合，通過內吞作用將腺病毒內化到細胞中并進入溶酶體。

在溶酶體的酸性環境下，腺病毒衣殼的構象將發生變化，被從溶酶體中釋放出來，躲過溶媒體的消化作用。最后，腺病毒顆粒轉位到細胞核，通過核孔將病毒DNA釋放到細胞核內。相對于脂質體轉染，腺病毒基因組進入細胞核是一個非常高效的過程，一般可以達到40%，前者雖然進入胞質的效率與后者相當，而DNA進入細胞核的效率卻只有前者的1/1000。

一旦病毒基因組進入細胞核，就將進行一系列的復雜而有序的逐級放大的剪切和轉錄過程。一般的，以病毒DNA開始復制為分界線，按轉錄時間的先后，將腺病毒基因大致區分為早期（E1~4）和晚期轉錄單位（L1~5）。各種腺病毒基因又可以進一步地分為更小的轉錄單位，如E1區可以進一步分為E1A和E1B，每個轉錄單位都至少有一個獨特的啟動子。

腺病毒基因組進入細胞核后，細胞轉錄因子首先與E1A區上游的增強子結合，表達E1A蛋白，該蛋白的作用是調節細胞代謝，使病毒DNA更易于在細胞中復制。E1A蛋白還可以激活其他早期基因（E1B、E2A、E2B、E3和E4）的啟動子，其中E2B驅動另外三個與病毒復制有關的早期基因轉錄單位末端蛋白前體（pTP, precursor terminal protein）、單鏈DNA結合蛋白（ssDBP, single-stranded DNA binding proteins）以及DNA聚合酶（DNA pol, DNA polymerase）的表達，這三個基因的表達產物緊密地結合成一個復合物，與至少三種細胞蛋白相互作用，啟動病毒基因組的復制。

一般而言，DNA的復制是由RNA啟動的，而在腺病毒卻是所謂的蛋白啟動（protein-priming）。如前所述，腺病毒雙鏈DNA的每條單鏈的5′端有pTP蛋白結合，pTP通過其Ser-OH與DNA 5′端的dCMP 5′磷酸之間形成磷酸二脂鍵。

腺病毒的DNA復制首先是以5′端結合有pTP的dCMP作為引物，以3′端的末端反向重復序列（ITR）為模板，進行鏈置換（strand displacement）合成，置換出的單鏈分子可以自我退火環化，形成鍋柄樣環形分子，然后這種環形分子再以相同的機制合成出子代雙鏈DNA分子。

病毒基因組復制通常在感染后數小時開始，同時早期基因的轉錄和翻譯被關閉，晚期基因開始表達。大部分的晚期基因的轉錄是以一個共同的主要晚期啟動子（MLP, Major Late Promoter）調控的。

實際上，MLP的活性與病毒基因組復制密切相關，有研究表明一旦腺病毒基因組開始復制MLP的活性將明顯增強，對此我們將另外行文詳述。晚期基因主要編碼腺病毒的結構蛋白。病毒結構蛋白在細胞核內聚集形成病毒衣殼，病毒的基因組被包裝進去，形成有感染能力的病毒顆粒，并最終裂解宿主細胞被釋放出去，完成腺病毒的生活周期。

腺病毒有明顯的種屬特異性，人的野生型5型腺病毒（wtAd5）感染其他的非人類細胞（如鼠類細胞）后可以表達早期基因，基因組也可有一定程度的復制并能夠形成一些不成熟的病毒顆粒，卻不能形成成熟的病毒顆粒，也不能二次感染其他細胞。

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