基本介紹
基本信息,中文名稱,英文名稱,分類類型,分類,編號,進入,轉錄和複製,包裝,裝配,
基本信息
ф6感染革蘭氏陰性假單孢菌，它是具囊膜的雙鏈RNA噬菌體，是唯一在體外構建複製和包裝體系的雙鏈RNA病毒。
噬菌體Φ6的正常宿主是假單孢桿菌Pseudomonas syringae及其許多致病變種，特別是假單孢桿菌菜豆變種Pseudomonas syringae pv. Phaseolicola，這種變種現稱為棲菜豆假單孢桿菌。噬菌體Φ6的突變體感染類產鹼假單孢桿菌（P. pseudoalcaligenes）。病毒受體由染色體編碼，是宿主菌附著豆科植物葉表面的菌毛，病毒顆粒通過病毒刺突蛋白P3介導結合宿主菌毛，隨後病毒囊膜與細胞外膜融合，消化細胞壁肽葡聚糖，核衣殼進入細胞周質，最後進入細胞質。在細胞質，核衣殼脫去它的膜泡和表面蛋白，釋放表面蛋白P8，激活轉錄，產生聚合酶複合物（前衣殼）的早期基因產物。前衣殼包裝單鏈RNA轉錄物，並在內複製，接著晚期轉錄，核衣殼成熟，膜形成併合成轉運所需的晚期蛋白。細胞內轉運過程需要非結構裝配因子P12。
中文名稱
ф6
英文名稱
Pseudomonas phage 假單胞菌噬菌體ф6；假單胞菌噬菌體ф6
分類類型
種
分類
囊狀噬菌體科 >囊狀噬菌體屬>ф6
編號
[M17461]
進入
噬菌體Φ6是雙鏈RNA噬菌體，宿主菌細胞沒有轉錄雙鏈RNA的酶，這類病毒必須攜帶自己的酶類進入細胞。噬菌體Φ6面對的是一個複雜的、硬的革蘭氏陰性細胞壁，這種細胞壁有兩層膜和兩層膜之間的肽聚糖，因此其感染機制與其它噬菌體不同。
噬菌體Φ6的受體是黏附到靶細胞的發病因子性菌毛。對噬菌體Φ6特異的菌毛與宿主丁香假單孢桿菌或類產鹼假單孢桿菌中的質粒無關。丁香假單孢桿菌和類產鹼假單孢桿菌的菌毛在形態上不同。噬菌體吸附蛋白（P3）開始吸附受體之後，性菌毛收縮，病毒顆粒與宿主細胞外膜（OM）接觸。粒子進入細胞需經過兩步，第一步是噬菌體囊膜與細胞外膜的介導融合，病毒穿過外膜，與病毒顆粒結合的裂解酶消化細胞壁肽聚糖，NC釋放到周質間隙；第二步由質膜內陷和膜內小跑進入細胞質。實驗分析結果顯示，P6是融合蛋白，融合需要靶膜上的融合受體結構。體內或體外融合需在PH5.0-8.5之間進行，與二價陽離子無關。融合使病毒核衣殼進入外膜內，但在宿主細胞的肽聚糖外，噬菌體的P5是裂解酶，P5位與病毒膜與核衣殼表面之間，可促進肽聚糖的消化，這也是感染的必要一步。
在宿主細胞內分離到由基因組片段和前衣殼蛋白組成的顆粒，這種顆粒與前衣殼的組成相似，但稱為NC核心，以區別進入裝配中間體的顆粒，NC通過質膜內陷進入細胞質。
轉錄和複製
病毒前衣殼是包裝正鏈，合成互補負鏈，形成雙鏈，然後轉錄RNA正鏈信息的結構。噬菌體Φ6是唯一用提純的前衣殼和特異正鏈ssRNA片段在體外建立的RNA複製循環系統。噬菌體Φ6體外系統的成功建立是由於核衣殼裝配與非結構蛋白無關。在體外，RNA複製循環從病毒ssRNA轉運到顆粒開始，這一過程需要NTP水解。前衣殼可以在體內包裝來自病毒轉錄的正鏈轉錄物，在一個NTP存在下能包裝但不能複製。在所有四種NTP都存在的條件下，以包裝的正鏈為模板合成（複製）互補負鏈。完成負鏈合成後，在前衣殼中合成（轉錄）正鏈，提純的核衣殼蛋白P8裝配到含有dsRNA的顆粒（形成核衣殼，NC），這個核衣殼可以感染HB10y的原生質體，產生新一代病毒顆粒。
單鏈RNA包裝到聚合酶複合體是特異性的，只有噬菌體Φ6的ssRNA才能被有效包裝。包裝信號位於正鏈ssRNA的5’非編碼區，在非編碼區的200-300核苷酸序列中，除了恰好在5‘端的18個核苷酸幾乎相同外，其餘沒有序列同源性。這18個核苷酸中一個核苷酸的不同可從L和其它兩個基因片段上產生不同的轉錄物。負鏈合成取決於基因片段3’端序列，3’端有約80個核苷酸的區域一致，可能形成4個髮夾結構，形成環序列對起始負鏈是重要的。缺失3’端不影響包裝，但阻止負鏈合成，正鏈的3’端作為負鏈合成的模板是必需的。在這些條件下發生異源重組，另兩個正鏈模板之一從3’端起始負鏈合成，中途再起始缺陷正鏈模板，產生有複製能力的重組負鏈。
包裝
噬菌體Φ6是唯一確定的RNA基因組能包裝到預先製備衣殼的病毒，它與雙鏈DNA噬菌體包裝系統相似。儘管兩者的整體反應相似，但每個反應所使用的基質不同。噬菌體Φ6包裝與雙鏈DNA噬菌體的包裝相反，它包裝單鏈分子到衣殼，包裝的基質是3個獨立的單鏈RNA分子。噬菌體Φ6包裝系統需要正確識別各個特異片段，或許需要熔解單鏈RNA分子的摺疊結構。
RNA包裝反應依賴二價陽離子，需要NTP做能源，與PH無關。二價陽離子主要是Mg2+和Mn2+。包裝反應對鎂和鈣離子的需要及它們的最適溫度有所不同。在體外，包裝反應60-90分鐘後達到平衡，但全長S、M和L片段在3分鐘內可檢查到，S和M片段在60分鐘達到平衡，這說命三個片段在顆粒中的包裝不同步。體外觀察噬菌體Φ6的包裝速度大大低於雙鏈DNA噬菌體，但在3分鐘內開始包裝，這與體內觀察一致。正鏈的第一輪合成在感染後10分鐘完成，感染後20分鐘開始負鏈合成，因此大約10分鐘開始翻譯、前衣殼裝配和包裝，包裝反應在負鏈形成之前部首核苷酸改變的影響。
三個基因組片段的每個正鏈ssRNA都能獨立包裝到衣殼，但當2個或3個片段同時包裝時，可看到片段之間包裝的有效調節。各種包裝相比，S和M的單獨包裝很有效，L片段的單獨包裝相當無效，但L與M一起包裝時，增加了L包裝的效力。因此提出，每個片段在前衣殼有一個優先選用的高親合位點M片段的包裝為L片段創造了一個高親合結合位點，如果任何一個片段在包裝反應中缺失，其它片段占據它的結合位點。
裝配
感染最後階段，所有噬菌體蛋白均產生，P8圍繞填滿RNA的前核衣殼形成一個鞘，這個結構叫核衣殼。在它之外是一層脂膜，脂膜由脂蛋白P3、P6、P10、P13及磷脂組成。膜裝配是噬菌體Φ6成熟的最後一步。在膜裝配過程中，僅用5個噬菌體膜蛋白中的一個P9就能形成噬菌體囊膜，噬菌體Φ6基因3、6、10的無義突變感染HB10Y產生具囊膜的噬菌體，表明形成噬菌體囊膜步需要這些基因產物。基因3無義突變產生缺失P3的顆粒，基因6突變體產生缺失P3核P6的顆粒，這與親水性P3蛋白在病毒膜中結合疏水性P6蛋白的模型相一致。蛋白10調節基因6的翻譯，缺失影響P3和P6的合成，對P6的影響比[3更大。基因13並不編碼膜裝配所需的蛋白，噬菌體Φ6的一個異源重組子失去閱讀框17（缺失基因13），它產生含有膜蛋白P3、P6、P10的具囊膜噬菌體。
