2019新型冠状病毒粒子,直径约100nm。病毒具有包膜结构,冠状病毒的核衣壳呈螺旋对称形(在正链 RNA 病毒中很少见)。上面有三种蛋白:刺突糖蛋白(S,Spike Protein)、小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein)和膜糖蛋白(M,Membrane Protein),还有血凝素糖蛋白(HE蛋白,Haemaglutinin-esterase)。此外,核衣壳蛋白(Nucleocapsid,N)与病毒基因组结合形成螺旋核衣壳包裹在内侧。

纤突蛋白 S 介导病毒入胞,因此决定宿主范围和组织嗜性,也是病毒的主要抗原位点,S蛋白是三聚体糖蛋白,为 I 类融合蛋白,S 蛋白可被宿主的 furin 蛋白酶裂解为 S1 与 S2 两条多肽。S1 多肽与宿主受体结合,而S2 多肽则形成皇冠状突起的茎部;M 和 E 蛋白主要参与病毒的组装和装配,M 蛋白是病毒体中含量最多的蛋白,保持病毒的完整形态,并与 N 蛋白相连接。病毒体中 E 蛋白含量不多,具有与病毒聚合及释放相关的功能,在 SARS-CoV 研究中发现 E 的离子通道与致病相关 ;而 N 蛋白起着保护基因组的作用,N蛋白的 N 端与 C 端均可与病毒 RNA 结合;某些冠状病毒的HE蛋白可引起红细胞的凝集以及对红细胞的吸附。

2019新型冠状病毒的核酸为正链单链RNA,其特点是可以以自身为模板,指导合成病毒相关蛋白质。病毒进入宿主细胞后,首先以病毒RNA为模板表达出RNA聚合酶,随后RNA聚合酶完成负链RNA的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成,以及病毒基因组RNA的复制。

 

 

不过想要说清楚这次出现的新型冠状病毒,我们就不能跳过对SARS病毒的研究。

在那场突发的瘟疫灾难结束后,大家仍没有放弃对SARS病毒的研究。我们发现,SARS病毒是通过病毒包膜表面的S蛋白与人体的血管紧张素转化酶Ⅱ(ACEⅡ)相互作用而入侵人体。

而科研人员将新型冠状病毒的序列与SARS冠状病毒进行比对,发现两者十分相似。上面说到,冠状病毒的S蛋白对于病毒识别与入侵有着关键的作用。于是我们对比了2019-nCoV的S蛋白与SARS冠状病毒的S蛋白,再通过计算机建立模型,发现虽然相互作用的五个氨基酸中有四个都发生了突变,但是新型冠状病毒的S蛋白与人体的ACEⅡ蛋白整体上依旧存在相互作用的可能。

病毒进入人体后,最外层的刺突蛋白(Spike protein)通过与人的呼吸道上皮细胞表面特异性受体结合(ACE2蛋白),再通过细胞的胞吞作用进入细胞,之后直接以病毒基因组RNA为翻译模板,表达出病毒RNA聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组RNA(sub[1]genomic RNA)的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成,以及病毒基因组RNA的复制。结构蛋白和基因组RNA复制完成后,将在宿主细胞内质网处装配生成新的冠状病毒颗粒,并通过高尔基体分泌至细胞外,完成其周期。

 

 

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