病毒粒子
病毒粒子或称病毒颗粒、病毒体（英語：virion，复数形式为viria或virions）是一种能够侵入细胞的惰性病毒颗粒。进入细胞后，病毒体分解，病毒遗传物质控制了细胞的“基础设施”，从而使病毒能够复制。[1] 病毒粒子内的遗传物质（核心，脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），以及偶尔出现的病毒核心蛋白）通常被包裹在一个保护壳中，称为衣壳。[2]
虽然“病毒”（virus）和“病毒体”（virion）这两个术语有时会被混淆，但“病毒体”仅用于描述细胞外的病毒结构，[3] 而“病毒／病毒的”（virus/viral）一词含义更广泛，还包括病毒体的感染性等生物学特性。[4]
成分
[编辑]病毒粒子由一个或多个核酸基因组分子（单链或双链RNA或DNA）和外壳（衣壳，可能还有病毒包膜）组成。病毒粒子可能含有其他蛋白质（例如具有酶促活性的蛋白质）和/或核蛋白。[5]
衣壳
[编辑]在绝大多数病毒中，DNA和RNA成分被包装在一个蛋白质外壳中，即衣壳。[5] 衣壳蛋白通常分为主要衣壳蛋白和次要衣壳蛋白（major capsid proteins，缩写：MCP，minor capsid proteins，缩写：mCP）。在特殊情况下，也存在没有衣壳的病毒（即真病毒体），例如裸露核糖病毒科的RNA病毒和马铃薯纺锤形块茎类病毒科的类病毒（以及柑橘剥皮类病毒和柑橘树皮裂纹类病毒，Citrus Bark Crack Viroid）。
如果基因组由多个片段组成，这些片段通常一起包装在一个衣壳中（例如，流感病毒），并且在某些病毒中，这些片段也可以单独包装在它们自己的衣壳中（例如，在矮缩病毒科中）。
由于病毒基因组相对简单，衣壳结构依赖简单结构的重复，类似于多面体的面。每个面又由更简单的亚基重复构成，重复次数称为三角形剖分数（triangulation number，T）。许多不同类型的病毒都可以使用类似的衣壳结构。[3]
在许多病毒中，病毒粒子具有二十面体对称性，可以是理想等距或细长的。许多病毒粒子还有其他形状：
- 丝状噬菌体科和丝状病毒科：线状/丝状/螺旋状
- 壶状病毒科：瓶状
- 双尾病毒科、微小纺锤形噬菌体科、嗜盐纺锤形病毒科和奇古菌纺锤形病毒科：纺锤形/柠檬形
- 痘病毒科和卵形病毒科：卵形至椭圆形
- γ逆转录病毒属和其它逆转录病毒科例如人类免疫缺陷病毒（HIV），大致呈复杂多形 (多形态性).
通过使用显微镜进行观察，可以发现更多不同的形状。
尾巴／尾部
[编辑]
在某些病毒群中，例如有尾噬菌体纲类（“尾病毒”）和图邦病毒，其衣壳带有称为“尾巴”的附属物。
有尾噬菌体纲的尾部通常分为：
- 颈部，可能带有颈圈；长尾鞘，可能具有收缩性
- 基板
- 可能是尾纤维/尾刺
后者用于与宿主细胞建立联系，这些病毒的尾部作为注射装置，将其自身的基因组引入宿主细胞。[6] 有尾噬菌体纲的尾部物质也分化为主要和次要尾部蛋白（MTP和mTP），如埃希氏菌属病毒λ／肠杆菌噬菌体λ。[7]此外，可能存在尾刺蛋白（TSP） [8] 或尾纤维蛋白（TFP）。
即使是具有螺旋形态的病毒（例如竿形古噬菌体科和阿蒙病毒科），负责受体结合的末端纤维蛋白称为尾纤维蛋白。[9][10][11]
刺突
[编辑]刺突（衣壳聚糖）可以从衣壳中伸出，例如冠状病毒科、复层病毒科等。这些刺突用于与宿主细胞建立接触。
在綠藻病毒屬中，病毒体具有作为注射装置的单个刺突；在复层病毒科中发现了可伸缩的注射装置。
病毒包膜
[编辑]在许多病毒种类中，病毒体还具有外膜，即病毒包膜。[5] 包膜由脂质双层膜和类似于细胞膜的表面蛋白组成，这些蛋白通常在病毒离开细胞时用于构建包膜。这种结构有助于病毒附着在细胞上，并在病毒寻找感染细胞时帮助其逃避宿主生物体的免疫系统攻击。[2]
参考文献
[编辑]- ^ Reynolds & Theodore 2023，第20,24頁.
- ^ 2.0 2.1 Reynolds & Theodore 2023，第20頁.
- ^ 3.0 3.1 Reynolds & Theodore 2023，第24頁.
- ^ Hof, Herbert; Dörries, Rüdiger. Bob, Alexander; Bob, Konstantin , 编. Medical Microbiology 3rd. Stuttgart: Thieme. 2005: 135. ISBN 3-13-125313-4.
- ^ 5.0 5.1 5.2 N. J. Dimmock, Andrew J. Easton, Keith Leppard: Introduction to Modern Virology. 6th edition, Wiley & Blackwell, Malden 2007, ISBN 978-1-4051-3645-7, p. 49, Chapter 4: Classification of Viruses..
- ^ Audrey Leprince, Jacques Mahillon: Phage Adsorption to Gram-Positive Bacteria. In: MDPI: Viruses. Volume 15, No. 1, October 29, 2022, p. 196, doi:10.3390/v15010196.
- ^ Protein Data Bank in Europe: NMR structure of the gpu tail protein from lambda bacteriophage （页面存档备份，存于互联网档案馆）. On: ebi.ac.uk
- ^ Matthew Dunne, Nikolai S. Prokhorov, Martin J. Loessner, Petr G. Leiman: Reprogramming bacteriophage host range: design principles and strategies for engineering receptor binding proteins. In: Current Opinion in Biotechnology. Volume 68, April 2021, pp. 272–281, doi:10.1016/j.copbio.2021.02.006.
- ^
Laso-Pérez, Rafael; Wu, Fabai; Crémière, Antoine; Speth, Daan R.; Magyar, John S.; Zhao, Kehan; Krupovic, Mart; Orphan, Victoria J. Evolutionary diversification of methanotrophic ANME-1 archaea and their expansive virome. Nature Microbiology. 2023-01-19, 8 (2): 231–245. ISSN 2058-5276. PMC 9894754
. PMID 36658397. doi:10.1038/s41564-022-01297-4 （英语）.
- ^ Yu Zhang, Zhongjie Zhu, Yuchan Ma, Zhifeng Fu: Paper-based analytical device integrated with bacteriophage tail fiber protein for bacteria detection and antimicrobial susceptibility test. In: Biosensors and Bioelectronics, volume 239, November 1, 2023, p. 115629; doi:10.1016/j.bios.2023.115629.
- ^ Lawrence CM, Menon S, Eilers BJ, Bothner B, Khayat R, Douglas T, Young MJ. Structural and functional studies of archaeal viruses. J Biol Chem. 8 May 2009, 284 (19): 12599–12603. PMC 2675988 . PMID 19158076. doi:10.1074/jbc.R800078200 .
来源
[编辑]- Reynolds, M.M.; Theodore, L. Basics of Virology. A Guide to Virology for Engineers and Applied Scientists: Epidemiology, Emergency Management, and Optimization. Wiley. 2023: 19–32 [2024-11-30]. ISBN 978-1-119-85313-8. （原始内容存档于2025-08-14）.