人类呼吸道合胞病毒粘附 G 蛋白的研究进展

北京市儿童医院（100045）孔晓慧综述江载芳审校 国外医学病毒学分册1999年第6卷第3期

　　摘要 hRSV G蛋白是性质独特的、高度变异性粘附蛋白，在诱导保护性免疫和至病机制方面起重要作用。HRSV感染严重程度可能与G蛋白有关。探讨G蛋白的免疫致病机理将有助于掌握HRSV的致病机制，了解清除HRSV和其它病毒的可能机制。

　　人类呼吸道合胞病毒（human respiratory syncytial virus,HRSV）是婴幼儿和体弱成人下呼吸道感染的主要病原，有包膜的、非节段性、单股负链RNA病毒，属副粘病毒科，肺炎病毒属。HRSV的特征之一是每次感染只能调节以后感染的严重程度，而一般水平的抗体不能提供永久的保护。

　　肺炎病毒编码两个主要表面糖蛋白：粘附蛋白（attachment protein,G）和融合蛋白（fusion protein ,F）病毒通过G蛋白与细胞表面受体结合，F蛋白介导细胞与病毒包膜融合，抗G或F抗体能够中和病毒的感染性。在动物模型上已证实：F蛋白诱导产生交叉反应性的、保护性抗体，防止不同抗原亚型的病毒感染；而抗G蛋白中和抗体只能保护动物免受相同抗原亚型的病毒感染，具有型特异性[12]。

　　表达HRSV F或G蛋白的重组疫苗诱导BALB/c小鼠产生不同类型的T辅助（Th）细胞免疫反应。用G蛋白免疫小鼠或用HRSV激发小鼠引起的肺部嗜酸细胞浸润与Th2型反应有关 。

　　肺炎病毒的粘附蛋白与其它副粘病毒的粘附蛋白，如血凝素-神经氨酸酶（haemagglu-tinin-neuraminidase,HN）无共同的序列或结构特点。HRSV g蛋白含有大量的丝氨酸、苏氨酸和脯氨酸，这一特性与由上皮细胞产生和分泌的一类粘蛋白相似。RSV、鼠肺炎病毒等的G蛋白无同源性，但丝氨酸、苏氨酸和脯氨酸残基的含量相同。

　　G蛋白是HRSV变异性最大的基因产物。根据G分子核苷酸序列以及抗原性差异，将HRSV分离株分成A、B两个抗原亚型，A亚型又一步划分为不同的G基因型。因而，HRSV g蛋白是具有非凡结构和免疫特点的高度变异蛋白，其中至少一部分变异是免疫选择的结果。

　　1 结构特点

　　G蛋白特异性抗体抑制病毒与细胞受体结合。Levine等在1987年首次证实：G分子是HRSV的粘附蛋白。G蛋白是Ⅱ型糖蛋白 ，具有289-299个氨基酸（根据毒株不同而不等），第38-66位氨基酸残基之间拥有一个信号/描定疏水区。于疏水区中部任何一个框架内AUG三联密码处启动转录，蛋白水解清除信号/锚定区后，产生可溶性/分泌型G蛋白（Gs）。

　　G分子的合成途径包括：（1）一个32kDa多肽链前体加上N-和O-连接寡糖进行广泛修饰 ；（2）可能在N-端胞浆区尾部的一个半胱氨酸残基处进行软脂酸甘油酯化；（3）高甘露糖含量的N-连接糖链共翻译加到G蛋白前体上，形成45～50kDa的中间体；（4）在高尔基体内，N-边接糖转化成复杂型，并加上O-连接糖，获得80～90dKa的成熟型G；碳水化合物是G蛋白功能所必需的。G蛋白以同源寡聚体（主要是三聚体）的形式存在于胞膜表面；三聚体可能于G蛋白保成的早期阶段在内质网内形成。

　　G蛋白缺乏RSV F蛋白和其它病毒蛋白C-和N-端拥有的疏水性区域，其疏水性最强的是负责信号/锚定的跨膜区（第38-66位氨基酸），第1-38位氨基酸构成胞浆区，G蛋白C-端第67-298位氨基酸暴露于病毒包膜外称胞外区。胞外区有一个中心区（第164-176位氨基酸）和四个半胱氨酸（第173、176、182和186位氨基酸残基），在所有HRSV分离株中均为保守区。两个二硫健（第173-186和176-182）可稳定受体结合位点的结构，并且，由于A、B亚型第174-187、171-187位氨基酸分别代表亚型特异性保护性抗原决定簇，二硫健的阻断或缺失可能影响该定簇的表达。胞外区呈疏水性，被认为是受体结合位点[7]；该区两翼有两上蛋白片段，具有高度序列变异和大量丝氨酸、苏氨酸，丝氨酸和苏氨酸的含量约占G蛋白所有氨基酸的30%，是O-糖基化的潜在位点，与粘蛋白的氨基酸构成相似。G分子中的脯氨酸约占10%，促进线性而非球型构象的形成。保守的胞浆尾区和跨膜区的氨基酸改变可影响病毒的生长动力学。胞浆区尾部（第33-35位氨基酸）和跨膜区（第51-54位氨基酸）的氨基酸替换（均为脯氨酸）引起了病毒生长支力学改变[8]：病毒生长受限，形成的合胞变小。G蛋白是HRSV抗原性和遗传性差异最大的蛋白。Johnson等报道A和B亚型原株G蛋白氨基酸同源性仅为53%，而相同亚型的分离株间G蛋白氨基酸序列差异

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