PRD1

中文名稱

PRD1

英文名稱

Enterobacteria phage 腸桿菌噬菌體PRD1

分類類型

種

分類

復層噬菌體科>復層噬菌體屬>PRD1

PRD1基本特性

復層噬菌體科是含生物膜的一群普通噬菌體，可以分為兩個亞群，一個亞群感染革蘭氏陽性菌，另一個亞群感染革蘭氏陰性菌。腸桿菌噬菌體PRD1是感染革蘭氏陰性菌噬菌體的模型生物。這一亞群還包括PR3、PR4、PR5、PR722和L7。這類噬菌體感染習棲接合質粒的各類革蘭氏陰性菌，如大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌和銅綠色假單孢菌。敏感性取決於細胞表面的受體，這些質粒由不相容質粒P、N、W編碼，通過將編碼PRB1受體的質粒轉移到另一個菌體，很容易將不敏感的菌株轉變成敏感菌株。腸桿菌噬菌體PRD1是研究蛋白質-膜和DNA-膜相互作用的模式生物。

腸桿菌噬菌體PRD1病毒顆粒由一個20面體蛋白質外殼、一個蛋白質脂膜和位於膜內的雙鏈DNA基因組組成。蛋白質外殼直徑65nm，由主要蛋白質P3和次要蛋白質P5組成。P3和P5寡聚體都非常穩定，在2%SDS存在下，能經受70℃的高溫。P3分子質量為43.1kDa，其N-末端位於病毒內，N端的294個胺基酸足以三聚化。P5分子質量為34.4kDa，有類膠原三聚體基序（Glu—x-y）6，微生物膠原酶將P5切割成兩個區，其大小相當於類膠原分開N和C末端片段。P5也可作為三聚體存在。

P3是主要衣殼蛋白，在腸桿菌噬菌體PRD1中占病毒蛋白的70-80%，再衣殼中，P3三聚體占據4個化學上不同的6重位置。噬菌體衣殼是在準T=25晶格上構成有240個拷貝P3三聚體組成的小面和12個拷貝P31蛋白在頂點。

病毒外殼蛋白之下是膜，膜結構複雜。腸桿菌噬菌體PRD1膜含有約等量的蛋白質和磷脂，磷脂來源於宿主細胞膜，含有37%磷脂醯甘油、56%磷脂醯乙醇胺和5%的心脂。磷脂醯甘油和心脂的重量比取決於細胞質膜的組成。病毒膜磷脂的脂肪酸組成與宿主細胞內膜的脂肪酸基本一致，由生長溫度決定。大腸桿菌和沙門氏菌在37℃生長和感染產生約等量百分比的飽和和未飽和脂肪酸。蛋白質均由噬菌體編碼，至少有15種蛋白是跨膜蛋白或外周蛋白，對去污劑、熱和pH敏感，其中一些膜介導的DNA包裝和注射。外周蛋白參與感染。

腸桿菌噬菌體PRD1基因組是線形雙鏈DNA分子14925bp，含有110bp反向末端重複和病毒編碼的蛋白質P8共價連線每個5’末端。在病毒基因組中，早期基因從兩個末端向基因組中心轉錄。從左向右轉錄的DNA鏈編碼結構蛋白和兩個裝配因子，這條鏈的編碼能力被有效利用，有5個區基因重疊。在所有鑑定的基因中，5個編碼非結構早期蛋白，14個編碼晚期蛋白，還有3個晚期基因的位置。編碼結構蛋白的鏈上還有10個ORF。在從右向左轉錄的鏈中，編碼早期基因XII和XIX，其它還沒有鑑定。

腸桿菌噬菌體PRD1是烈性噬菌體，感染從噬菌體結合細胞表面受體開始，這些受體由寬宿主範圍接合質粒編碼。吸附使噬菌體膜構象發生變化，球形膜從頂端延伸和轉換成一個摻入宿主細胞壁的管狀結構。在此過程中，減少膜的內在體積，DNA通過管狀結構進入細胞，激活在基因末端的早期基因（編碼DNA聚合酶、末端蛋白和兩個單鏈DNA接合蛋白），導致線形基因組複製。晚期基因產生病毒顆粒結構蛋白，外殼蛋白作為可溶性多聚體維持在細胞質，而膜蛋白插入宿主細胞膜外僑蛋白圍繞病毒特異性膜裝配至少需要兩個非結構裝配因子。病毒顆粒在細胞質膜上裝配，裝配之後，形成的空病毒顆粒留在質膜，DNA在此裝配。DNA包裝之後，成熟病毒顆粒在細胞裂解時釋放出來。