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[尖锐湿疣病因学]人乳头瘤病结构特征和功能
尖锐湿疣(英文名单数为Condyloma Acuminatum，复数为Condvlomata Acuminata,简称为CA)，又称为尖圭湿疣或性病疣(Venereal Warts)或生殖器疣(Genital Warts)、或肛门生殖器疣(Anogenital Warts)，是一种主要发生在男女性外生殖器和肛门部位皮肤粘膜的疾病。 几个世纪前，生殖器疣或性病疣就已在人类中被发现，并且早在15世纪欧洲爆发梅毒时，生殖器疣或性病疣就已经有了记载。由于生殖器疣或性病疣的临床表现大多为尖刺状，其表面又潮湿，所以又叫做尖锐湿疣。 疣的感染性早在60多年以前就已经被证实。1949年，Strauss等首先在电子显微镜下从寻常疣的浸出液中观察到病毒颗粒。1968年，Dunn等进一步证明，人生殖器疣组织内有病毒颗粒存在。1970年，Oriel等在此基础上又进一步证明，所有引起疣的病毒都属于含DNA的乳头瘤病毒类。 乳头瘤病毒科的成员主要包括人乳头瘤病毒、牛乳头瘤病毒、狗口腔乳头瘤病毒、棉尾兔乳头瘤病毒、多乳房小鼠乳头瘤病毒和鹿乳头瘤病毒。目前已经弄清楚引起尖锐湿疣的病因是乳头瘤病毒中的人乳头瘤病毒(humanpapillomavims，HPV)。 Dunn等首先描述了人乳头瘤病毒的形态：HPV呈球形，无包膜，20面体立体对称结构，直径约为45-55nm。多年来经过大量研究已逐渐弄清楚HPV是一种最小的DNA病毒，该病毒直径约为50-60nm，呈无包膜的20面体对称的核衣壳结构，表面有72个壳微粒，内含8000个碱基对(bp)，分子量为5×106D，其中88％是病毒蛋白。 HPV基因组是双链环状DNA，以共价闭合的超螺旋结构、开放的环状结构、线性分子3种形式存在。HPV基因组编码为9个开放读码框架，分为3个功能区即早期转录区、晚期转录区和非转录区(控制区)。 ’早期转录区又称为E区，由4 500个碱基对组成，分别编码为E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8等8个早期蛋白，具有参与病毒DNA的复制、转录、翻译调控和细胞转化等功能。E1涉及病毒DNA复制，在病毒开始复制中起关键作用。E2是一种反式激活蛋白，涉及病毒DNA转录的反式激活。E3功能不清。E4与病毒成熟胞浆蛋白有关。E5与细胞转化有关。E6和E7主要与病毒细胞转化功能及致癌性有关。 晚期转录区又称为L区，由2500个碱基对组成，编码2个衣壳蛋白即主要衣壳蛋白L1和次要衣壳蛋白L2，组成病毒的衣壳，且与病毒的增殖有关。 非转录区又称为上游调节区、非编码区或长调控区，由1000个碱基对组成，位于E8和L1之间。该区含有HPV基因组DNA的复制起点和HPV基因表达所必需的调控元件，以调控病毒的转录与复制。HPV基因组主要功能见表2-1。 表2-1 HPV基因组的主要功能
晚期转录区又称L区包括L1和12，编码晚期蛋白。这些蛋白主要为病毒的衣壳蛋白即主要衣壳蛋白和次要衣壳蛋白。晚期基因表达均受定位在晚期基因区的多聚腺苷酸化信号和启动子调节。 主要衣壳蛋白L1(约占衣壳蛋白的80％以上)是一种糖蛋白，也是一种核蛋白，在其翻译加工完成后迅速定位于核中。11约有530个氨基酸残基，其分子量为55~60KD。L1上有若干糖基化位点，糖基化和磷酸化可能对其折叠和行使功能有一定的作用。L1的N端有15-30个疏水性氨基酸残基组成一个保守的疏水区，在L1翻译和定位过程中可能起到信号肽或先导肽的作用。C端可变性强，但有一段富含正电荷氨基酸(R和K)，这段顺序即核定位信号，可以和宿主细胞内相应的受体结合而进入核内。在病毒颗粒形成过程中，L1具有自组装的功能。HPV的衣壳蛋白与其他病毒的衣壳蛋白相比，具有显著的不同特点是HPV的衣壳蛋白具有较强的保守性。这种保守性表现在两个方面：①病毒的衣壳在选择压力等外界环境的作用下变异很小，而其他病毒变异较大；②不同型的HPV的L1蛋白的氨基酸序列的同源性在60％以上。 次要衣壳蛋白L2也是一种核蛋白，约有470个氨基酸残基，其分子量约为47KD。L2上有很多磷酸化位点，是HPV衣壳的主要磷酸化蛋白。在12的N端有一段富含正电荷氨基酸区域，是乳头瘤病毒DNA结合域，可与病毒DNA非特异结合，起组蛋白的作用。在病毒颗粒形成过程中，L2单独无自组装功能，但能与L1共同组装成病毒颗粒。 此外，衣壳蛋白还有抗原表位，在宿主细胞表面有蛋白受体。对衣壳蛋白的深入研究必将对HPV的致病机理研究、HPV血清学研究、HPV感染的临床检测、HPV新型别的分析、HPV预防性疫苗的研制以及其他相关研究起积极的推动作用。 上篇文章:病毒的影响因素 下篇文章:人乳头瘤病毒分型与疾病 |
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