王心舞，冷雪，劉東旭，杜銳

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林 130118；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院，吉林 130118)

細(xì)小病毒衣殼蛋白功能研究進(jìn)展

王心舞1，冷雪1，劉東旭1，杜銳2*

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林 130118；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院，吉林 130118)

細(xì)小病毒是目前為止發(fā)現(xiàn)的最小的單股DNA病毒，在自然界分布極廣并與多種疾病相關(guān)。該病毒衣殼中主要包含三種蛋白：VP1、VP2、VP3，這些衣殼蛋白參與了病毒感染的整個(gè)過程。VP1通過核定位信號(hào)(NLS)介導(dǎo)病毒感染性，協(xié)助病毒完成核內(nèi)定位。VP2經(jīng)“反受體”與細(xì)胞受體相互作用促進(jìn)病毒進(jìn)一步內(nèi)化，與此同時(shí)VP1與VP2 N’末端共同作用完成核轉(zhuǎn)運(yùn)。裂解蛋白VP3僅存在于細(xì)小病毒科少數(shù)成員中，其功能未被完全確定，猜測(cè)可能是衣殼蛋白骨架。該病毒對(duì)外界理化因素有極強(qiáng)的抵抗力，如酸或熱處理，甚至能逃避模式識(shí)別受體(PRRS)識(shí)別。通過對(duì)細(xì)小病毒感染過程中衣殼蛋白的作用及其在疾病治療中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)及討論，以期為相關(guān)科研工作者提供參考。

細(xì)小病毒；衣殼蛋白；功能；病毒感染

細(xì)小病毒可以感染鳥類及哺乳動(dòng)物，病毒在細(xì)胞核內(nèi)增殖，某些細(xì)小病毒(如：腺病毒、皰疹病毒)需要輔助病毒的輔助才能增殖[1-2]。另一些細(xì)小病雖然能自行復(fù)制，但必須依賴有絲分裂過程中的聚合酶。細(xì)小病毒通常能凝集紅細(xì)胞，但小鵝瘟病毒(Goose parvovirus GPV)不能凝集紅細(xì)胞，僅能凝集黃牛精子。根據(jù)宿主特異性細(xì)小病毒科可分為兩個(gè)亞科：細(xì)小病毒亞科 (Parvovirinae)和濃核病毒亞科(Densovirinae)，前者的宿主主要是脊椎動(dòng)物，后者的是節(jié)肢動(dòng)物。2014年國(guó)際病毒分類委員會(huì)將該科病毒重新分類，現(xiàn)被分為8個(gè)屬：Amdoparvovirus、Aveparvovirus、Bocaparvovirus、Copiparvovirus、Dependoparvovirus、Erythroparvovirus、Protoparvovirus 、 Tetraparvovirus[3]。其中Erythroparvovirus屬成員人類細(xì)小病毒B19(Human parvovirus B19,B19)，能引起幼兒一系列嚴(yán)重的自身免疫性疾病，孕期感染會(huì)導(dǎo)致胎兒水腫、流產(chǎn)或先天性感染[4]；Dependoparvovirus屬成員腺聯(lián)病毒(Adeno-associated viruses AAVs)是一類無致病性、復(fù)制缺陷型病毒，在動(dòng)物中最常見癥狀是腸胃炎和腹瀉[5-6]。AAV有十二個(gè)不同的血清型和100多個(gè)重組物種，需輔助病毒輔助才能有效復(fù)制[7]。

細(xì)小病毒衣殼蛋白免疫原性特殊，在疫苗研制中有很大潛力。近年來，有研究用桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)病毒樣顆粒(virus-like particles, VLPs)，產(chǎn)生的VLPs與天然病毒免疫原性相似，可誘導(dǎo)強(qiáng)烈而特異的免疫反應(yīng)，可用于病毒功能的進(jìn)一步研究[8-9]。目前關(guān)于該病毒樣顆粒的研究很多，但是都沒有闡明病毒感染過程中衣殼蛋白的作用。通過對(duì)該病毒基因組、編碼蛋白、病毒感染中各個(gè)衣殼蛋白的作用進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)病毒衣殼蛋白相關(guān)免疫特性的應(yīng)用研究進(jìn)行討論，推測(cè)病毒與宿主之間相互作用的可能機(jī)制。

1 細(xì)小病毒的基因組及其編碼蛋白

細(xì)小病毒無囊膜，直徑約18～26 nm,二十面體對(duì)稱，衣殼由32個(gè)直徑為3～4 nm的顆粒構(gòu)成，基因組大小約為5 kb，其兩端回文結(jié)構(gòu)形成反向末端重復(fù)序列(inverted terminal repeats, ITR)進(jìn)一步組裝成不同形狀的發(fā)夾結(jié)構(gòu)(形狀取決于病毒種類)。部分細(xì)小病毒基因組主要編碼兩個(gè)開放閱讀框(open reading frames,ORF)ORF1和ORF2。ORF1編碼非結(jié)構(gòu)蛋白(NS)NS1、NS2、NS3，NS是控制病毒基因組復(fù)制的復(fù)制蛋白，可誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。NS1蛋白具有多個(gè)復(fù)制相關(guān)區(qū)域，如DNA結(jié)合區(qū)、ATP結(jié)合區(qū)、解旋酶結(jié)構(gòu)域和轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。許多科研工作者嘗試從細(xì)胞系中獲得病毒顆粒，一直未成功。后來有研究在細(xì)胞系中加入了一個(gè)lac阻遏操作系統(tǒng)后成功克服了細(xì)胞毒性問題，實(shí)現(xiàn)了衣殼蛋白的嚴(yán)格調(diào)控。ORF2編碼兩個(gè)或三個(gè)組裝病毒衣殼的病毒顆粒蛋白(VP)，所有VP共用一個(gè)終止密碼子。B19病毒、腺聯(lián)病毒(AAV)、小鼠細(xì)小病毒(minute virus of mice,MVM)、犬細(xì)小病毒(canine parvovirus,CPV)、豬細(xì)小病毒(porcine parvovirus,PPV)、牛細(xì)小病毒(bovine parvovirus, BPV)和鵝細(xì)小病毒(Goose parvovirus,GPV)的VP1包含VP2的全部序列，但VP1 N’末端含140個(gè)氨基酸大小的額外片段，該片段包括一個(gè)磷脂酶A2(phospholipase A2，PLA2)結(jié)構(gòu)域和一個(gè)核定位信號(hào)(nuclear localization signal, NLS)。VP2是衣殼蛋白的主要成分，高度保守。VP3是VP2蛋白翻譯后出現(xiàn)的裂解產(chǎn)物，并不是所有的細(xì)小病毒均有該蛋白質(zhì)。但也有細(xì)小病毒有多個(gè)開放閱讀框，如Bocaparvovirus屬成員有一個(gè)編碼核蛋白NP1的ORF[10-13]。雖然不同物種之間存在序列多樣性，但是細(xì)小病毒屬成員三維結(jié)構(gòu)無明顯差異，如B19、AAV、MVM[14]、CPV、BPV及水貂阿留申病毒(Aleutian mink disease virus,AMDV)。

2 細(xì)小病毒衣殼蛋白在病毒感染中的作用

衣殼蛋白主要參與病毒吸附及進(jìn)入宿主細(xì)胞、胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和定位、病毒外排和誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。

2.1 VP1介導(dǎo)病毒感染性 大多數(shù)細(xì)小病毒在遇到極端化學(xué)性及物理性刺激(如熱或酸)時(shí)VP1 N’末端從衣殼內(nèi)部暴露到衣殼外側(cè)，其中熱刺激誘發(fā)VP1 N’末端暴露是一個(gè)不可逆的過程。衣殼蛋白VP1的構(gòu)象變化及VP1末端暴露在病毒感染中發(fā)揮重要作用。有研究將B19衣殼蛋白VP1 N’末端與一個(gè)僅在紅細(xì)胞譜系中介導(dǎo)內(nèi)化的特殊區(qū)域VP1u[15](VP1 unique region)進(jìn)行重組，結(jié)果重組后的病毒能夠被一種特異的單克隆抗體所識(shí)別，而天然病毒不能被識(shí)別。天然VP1u熱或酸處理后能與抗體結(jié)合，該現(xiàn)象說明天然病毒及VP1u重組病毒主要的構(gòu)象存在差異，表明B19病毒VP1u肽類最初位于衣殼內(nèi)部，也有研究證實(shí)B19 VP1 N’末端是在原代細(xì)胞受體附著后暴露[16-17]。同時(shí)有研究表明CPV及MVM在內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)過程中VP1 N’末端暴露，說明VP1的N’末端最初存在于病毒衣殼中。用AAV-2能觀察到VP1 N’末端對(duì)感染性的直接影響，突變實(shí)驗(yàn)也證實(shí)VP1的N’末端直接影響病毒的感染性。在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)注射野生型AAV-2導(dǎo)致低感染性，隨著VP1 N’末端的暴露感染性增強(qiáng)，說明VP1 N’末端對(duì)細(xì)胞內(nèi)病毒誘發(fā)感染十分必須。

VP1的NLS是一個(gè)核定位信號(hào)，協(xié)助病毒進(jìn)入細(xì)胞核并完成進(jìn)一步的核轉(zhuǎn)運(yùn)。有研究發(fā)現(xiàn)在CPV VP1蛋白的N’末端4～13個(gè)堿基處存在一個(gè)典型的NLS，表明核轉(zhuǎn)運(yùn)過程是ATP依賴的，MVM中也有NLS。MVM VP1 N’末端區(qū)域由四個(gè)堿性氨基酸簇BC1、BC2、BC3 、BC4組成，突變及生化研究表明BC1和BC2極有可能參與核轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)小病毒BCs的序列是高度保守的，所以其它代表性細(xì)小病毒中的BC(含有NLS)也極有可能參與核轉(zhuǎn)運(yùn)。近年研究顯示PPV與親緣關(guān)系很近的其他細(xì)小病毒明顯不同，PPV除了一個(gè)活性NLS，還有一個(gè)新的核定位序列(novel nuclear localization motif,NLM)[18]。NLSs位于VP1 N’末端，在感染的早期發(fā)揮作用。而其他的NLS是一種新型的NLM，在感染后期協(xié)助VP2蛋白三聚體靶向定位于細(xì)胞核。Bocaparvovirus屬NLSs與其他細(xì)小病毒相比存在某種獨(dú)特的性能。有研究表明人類博卡病毒NP1具有非常規(guī)的NLS可向核運(yùn)輸β-半乳糖苷酶融合蛋白，這說明NP1在核轉(zhuǎn)運(yùn)中起作用。但是，ADV缺少NLS，VP1結(jié)合DNA后病毒無法在核中有效復(fù)制。

大多數(shù)細(xì)小病毒VP1 N’末端有一個(gè)分泌型磷脂酶A2(secretory phospholipase A2，sPLA2s)同源結(jié)構(gòu)域，它包含一個(gè)sPLA2催化位點(diǎn)和一個(gè)保守 Ca2+結(jié)合環(huán)，但有些病毒無此結(jié)構(gòu)。PLA2是一種脂肪分解酶，能夠破壞細(xì)胞膜使病毒逃避溶酶體溶解。天然病毒PLA2存在于衣殼內(nèi)部，經(jīng)熱或pH處理后釋放到衣殼外側(cè)[19]。VP1u中保守氨基酸及周圍一些非保守氨基酸均影響PLA2活性。PLA2模式B19突變體能顯著降低PLA2活性和病毒感染率，表明PLA2在B19病毒生命周期中有重要作用。Deng等[20]證明B19感染時(shí)PLA2能夠破壞細(xì)胞膜的完整性。用純化的VP1u蛋白培養(yǎng)UT7-EPO細(xì)胞，隨VP1u蛋白用量的增加細(xì)胞形態(tài)隨時(shí)間變化逐漸變化，甚至死亡。VP1u突變蛋白培養(yǎng)的細(xì)胞組及對(duì)照組并無變化[21]。VP1 N’末端從衣殼中釋放到衣殼外側(cè)的過程中可觀察到細(xì)胞形態(tài)及構(gòu)象變化[22]。那么在動(dòng)物中該病毒感染過程是否與人類一樣呢？MVM的PLA2磷酸化活動(dòng)也影響病毒從核內(nèi)的釋放過程。將VP1u突變株感染性克隆轉(zhuǎn)染進(jìn)A9細(xì)胞后PLA2活性和MVM病毒感染性均喪失[23]。CPVs中加入PLA2抑制劑孵育蛋白，CPVs的感染性明顯降低，且感染期間內(nèi)體膜通透性發(fā)生改變，這些均表明PLA2活性是病毒有效感染所必需的。

2.2 VP2介導(dǎo)受體識(shí)別及核轉(zhuǎn)運(yùn) 細(xì)小病毒感染細(xì)胞時(shí)，病毒VP2提供“反受體”吸附到細(xì)胞受體表面，并開始內(nèi)化。應(yīng)用18?分辨率的冷凍電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)B19 VP2三重軸存在凹陷，能結(jié)合細(xì)胞受體的紅細(xì)胞糖苷。AVV-2中的硫酸肝素蛋白多糖是一種顯性受體與B19共用同一受體α5β1。該受體與肝素結(jié)合后會(huì)導(dǎo)致VP2的構(gòu)象發(fā)生變化：三重軸突起頂端變平，五重軸的頂端通道變寬[24]。CPV VP2三重軸存在明顯頂端，因此推測(cè)VP2表面一個(gè)結(jié)合區(qū)域位于三重軸之間，其他的結(jié)合區(qū)域位于五重軸上。BPV的VP2與細(xì)小病毒特性一致，三重軸存在明顯的突起，表明存在一個(gè)潛在的受體識(shí)別位點(diǎn)。用22?分辨率的冷凍電子顯微鏡觀察ADV VP2的三維結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)雙重軸的凹陷參與細(xì)胞受體的識(shí)別，B19 VP2 N’末端有一個(gè)新的NLS可以促進(jìn)核轉(zhuǎn)運(yùn)，MVM VP2 N’末端存在一個(gè)核輸出信號(hào)(NES)[25]。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度達(dá)到一個(gè)特定高度，MVM VP2 N’末端區(qū)域經(jīng)五重軸由衣殼蛋白內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移到病毒表面[26]，經(jīng)過一系列的構(gòu)象變化暴露NLS和NLM，與VP1共同作用形成一個(gè)三聚體，協(xié)助VP2分子伴侶通過核孔復(fù)合體。在MVM病毒生命周期后期VP2 N’末端磷酸化，效促進(jìn)病毒向鄰近細(xì)胞擴(kuò)散[27]。推測(cè)VP2 N’末端對(duì)病毒粒子從核中釋放起重要作用。

2.3 VP3可能是衣殼骨架 VP3是一種裂解蛋白，僅存在于細(xì)小病毒少數(shù)成員中，且只在衣殼裝配及病毒基因組包裝后出現(xiàn)。MVM胰蛋白酶消化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種蛋白水解反應(yīng)僅在基因組完整的成熟病毒中發(fā)生，雖然VP1與VP3具有相同的酶切位點(diǎn)，但是不發(fā)生裂解。ADV中也存在類似水解現(xiàn)象，研究發(fā)現(xiàn)在ADV感染過程中或病毒衣殼單獨(dú)表達(dá)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小為26KDa的蛋白，該蛋白是VP1與VP2的裂解產(chǎn)物。AAV中該蛋白為 23 kD，又被稱為組件激活蛋白(assembly-activating proteins,APP),該蛋白通過促進(jìn)ORF2組裝VP3完成自身編碼。當(dāng)APP表達(dá)時(shí)，一些VP3轉(zhuǎn)化成核，形成衣殼[28]，表明APP能激活VP蛋白向核仁的轉(zhuǎn)運(yùn)，而且在衣殼包裝中必不可少。所以推測(cè)VP3負(fù)責(zé)衣殼裝配及病毒粒子的穩(wěn)定性。

鳥類、鵝類、鴨類細(xì)小病毒VP3是顯性蛋白，能引起明顯的免疫反應(yīng)。重組GPV衣殼蛋白的表達(dá)及純化適合在體內(nèi)環(huán)境完成，易感鵝體內(nèi)所有的VLPs均能誘導(dǎo)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，但是VLPs-VP2及VLPs-VP3誘導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體濃度比VLPs-VP1高。目前關(guān)于VP3蛋白的研究報(bào)道很少，其在細(xì)小病毒生命周期中的作用也有待進(jìn)一步考證。

3 細(xì)小病毒衣殼蛋白相關(guān)免疫特性的應(yīng)用研究

隨著細(xì)小病毒衣殼蛋白功能研究的不斷深入，衣殼蛋白相關(guān)免疫特性在疫苗研制中的相關(guān)應(yīng)用越來越多。有研究人員依據(jù)細(xì)小病毒類似病毒(小核糖核酸病毒科無囊膜病毒)應(yīng)用RNAi對(duì)病毒衣殼進(jìn)行重組，依據(jù)病毒蛋白VP1介導(dǎo)病毒感染性，嘗試將RNAi技術(shù)應(yīng)用于細(xì)小病毒衣殼蛋白VP1重組，結(jié)果表明重組病毒接種細(xì)胞及小鼠能干擾其VP1結(jié)構(gòu)蛋白的功能，起到一定的保護(hù)效果[29]。主要抗原決定簇位于衣殼表面，Langevel等[30]用免疫熒光法分析結(jié)構(gòu)蛋白的B細(xì)胞表位，成功獲得了CPV多肽疫苗。

病毒衣殼蛋白VP2是主要的結(jié)構(gòu)蛋白，占整個(gè)病毒粒子的90%，介導(dǎo)受體識(shí)別及核轉(zhuǎn)運(yùn)，衣殼表面含有B細(xì)胞抗原表位，能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性中和抗體，并自我組裝成病毒樣顆粒，VP2上幾個(gè)堿基及氨基酸可影響病毒生物學(xué)特性，甚至導(dǎo)致其宿主及抗原性變化。VP2在細(xì)小病毒疫苗研制中應(yīng)用廣泛，有研究者利用桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)MEV VP2 蛋白，嘗試構(gòu)建MEV 基因工程亞單位疫苗。Hu等[31]構(gòu)建了表達(dá)FPV 的VP2蛋白的重組痘病毒、Songtao Yang等[32]構(gòu)建了表達(dá)FPV VP2 蛋白的重組犬2型腺病毒嘗試構(gòu)建細(xì)小病毒基因工程活載體疫苗。近年也有研究利用細(xì)小病毒病毒VP2在原核或真核表達(dá)系統(tǒng)中表達(dá)獲得的VLPs，該蛋白既具有病毒的免疫原性，又能模擬天然病毒感染途徑。有研究將CPV的VLPs-VP2在大腸桿菌中表達(dá)產(chǎn)生的病毒樣粒子(VLPs)與天然病毒相比，T細(xì)胞免疫應(yīng)答及產(chǎn)生的中和抗體滴度僅存在細(xì)微差異[33]，從而證實(shí)CPV病毒樣顆粒與天然病毒特性密切相關(guān)，可用于疫苗的研制。有人利用染料分子衍生病毒衣殼上的易感賴氨酸，然后同時(shí)在有轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(Transferrin receptor,TfR)表達(dá)及沒有轉(zhuǎn)鐵蛋白受體表達(dá)細(xì)胞系中培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)僅在TfR表達(dá)的細(xì)胞系中存在CPV病毒樣顆粒的內(nèi)化[34]，表明CPV病毒樣顆?？梢宰鳛榘邢蛭镔|(zhì)發(fā)揮作用，證實(shí)了VP2蛋白與細(xì)胞受體表面轉(zhuǎn)鐵蛋白(TfR)特異性結(jié)合可實(shí)現(xiàn)VLPs的靶向定位或轉(zhuǎn)運(yùn)。

近年來有許多用AAVs衣殼作載體的研究，有研究表明重組三級(jí)酪氨酸突變體AAV-2載體能顯著提高基因轉(zhuǎn)導(dǎo)效率，大約是野生型基因轉(zhuǎn)導(dǎo)效率的三倍[35]，因此，可以在最大程度減少治療劑量的基礎(chǔ)上獲得最佳的保護(hù)水平。 Giridhara等[36]發(fā)現(xiàn)AAV衣殼載體能激活NF-κB通路，并展望其在基因治療中的應(yīng)用。Mirta等[37]構(gòu)建了一個(gè)包含腫瘤靶向序列片段的重組AAV衣殼載體，重組突變體基因在腫瘤細(xì)胞高效轉(zhuǎn)導(dǎo)，在293 T細(xì)胞中轉(zhuǎn)導(dǎo)效率低。但是，天然AAV能在293T細(xì)胞系中高效表達(dá)，該研究為體內(nèi)靶向疫苗的研制奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

盡管細(xì)小病毒衣殼小且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是衣殼中各個(gè)蛋白在病毒生命周期中都有重要作用。衣殼蛋白參與細(xì)胞識(shí)別、胞內(nèi)通路、核轉(zhuǎn)運(yùn)甚至誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。本文總結(jié)了病毒感染中衣殼的作用，同時(shí)對(duì)病毒衣殼蛋白相關(guān)免疫特性的潛在應(yīng)用進(jìn)行了探討及展望。近年來，關(guān)于細(xì)小病毒衣殼的研究越來越多，但是VP3的具體功能仍有待進(jìn)一步探索。病毒分類法修訂后細(xì)小病毒科中新增了很多新毒株，但是這些毒株的研究仍停留在生物信息學(xué)分析階段。未來需要開展更多關(guān)于這些新毒株功能性的研究，尤其是病毒-宿主相互作用的研究，加強(qiáng)病毒和宿主之間的相互作用的機(jī)制的研究將有助于未來的治療方法及疫苗的研制。

[1] Buller R M, Janik J E, Sebring E D,etal. Herpes simplex virus types 1 and 2 completely help adenovirus-associated virus replication[J]. Virol，1981,40(1)：241-247.

[2] Geoffroy M C, Salvetti A. Helper functions required for wild type and recombinant adeno-associated virus growth[J]. Curr Gene Ther, 2005, 5(3): 265-271.

[3] Cotmore S F, Agbandje-McKenna M,Chiorini J A,etal. The family Parvoviridae[J]. Arch Virol, 2014, 159(5): 1239-1247.

[4] De Jong E P, de Haan T R, Kroes A C,etal. Parvovirus B19 infection in pregnancy[J]. Clin Virol, 2006, 36(1): 1-7.

[5] Decaro N,BuonavogliaC. Canine parvovirus-a review of epidemiological and diagnostic aspects, with emphasis on type 2c[J].Vet Microbiol,2012,155(1): 1-12.

[6] Kailasan S, Halder S, Gurda B,etal. Structure of an enteric pathogen, bovine parvovirus[J]. Virol, 2015, 89(5): 2603-2614.

[7] Gao G, Vandenberghe L H, Alvira M R,etal. Clades of Adeno-associated viruses are widely disseminated in human tissues[J]. Virol, 2004, 78(12): 6381-6388.

[8] Antonis A F, Bruschke C J, Rueda P,etal. A novel recombinant virus-like particle vaccine for prevention of porcine parvovirus-induced reproductive failure[J].Vaccine, 2006, 24(26): 5481-5490.

[9] Ju H, Wei N, Wang Q,etal. Goose parvovirus structural proteins expressed by recombinant baculoviruses self-assemble into virus-like particles with strong immunogenicity in goose[J]. BBRC, 2011, 409(1): 131-136.

[10]Babkin I V, Tyumentsev A I, Tikunov A Y,etal. A study of the human bocavirus replicative genome structures[J]. Virus Res, 2015, 195: 196-202.

[11]Jiang Y H, Xiao C T, Yin S H,etal. High prevalence and genetic diversity of porcine bocaviruses in pigs in the USA, and identification of multiple novel porcine bocaviruses[J]. Gen Virol, 2014, 95(Pt 2): 453-465.

[12]Kapoor A, Mehta N, Dubovi E J,etal. Characterization of novel canine bocaviruses and their association with respiratory disease[J]. Gen Virol, 2012, 93(Pt 2): 341-346.

[13]Li L, Shan T, Wang C,etal. The fecal viral flora of California sea lions[J]. Virol, 2011, 85(19): 9909-9917.

[14]Leisi R, Ruprecht N, Kempf C,etal. Parvovirus B19 uptake is a highly selective process controlled by vp1u, a novel determinant of viral tropism[J]. Virol, 2013, 87(24): 13161-13167.

[15]Organtini L J, Allison A B, Lukk T,etal. Global displacement of canine parvovirus by a host-adapted variant: structural comparison between pandemic viruses with distinct host ranges[J]. Virol, 2015, 89(3): 1909-1912.

[16]Quattrocchi S, Ruprecht N, Bonsch C,etal. Characterization of the early steps of human parvovirus B19 infection[J].Virol, 2012, 86(17): 9274-9284.

[17]Bonsch C, Zuercher C, Lieby P,etal. The globoside receptor triggers structural changes in the B19 virus capsid that facilitate virus internalization[J]. Virol, 2010, 84(22): 11737-11746.

[18]Mani B, Baltzer C, Valle N,etal. Low pH-dependent endosomal processing of the incoming parvovirus minute virus of mice virion leads to externalization of the VP1 N-terminal sequence (N-VP1), N-VP2 cleavage, and uncoating of the full-length genome[J]. Virol, 2006, 80(2): 1015-1024.

[19]Mitchell M, Nam H J, Carter A,etal. Production, purification and preliminary X-ray crystallographic studies of adeno-associated virus serotype 9[J]. Acta Crystallogr Sect F: Struct Biol Cryst Commun, 2009, 65(Pt 7): 715-718.

[20]Deng X, Dong Y, Yi Q,etal. The determinants for the enzyme activity of human parvovirus B19 phospholipase A2 (PLA2) and its influence on cultured cells[J]. PLoS One, 2013, 8(4): e61440. [21]Stahnke S, Lux K, Uhrig S,etal. Intrinsic phospholipase A2 activity of adeno-associated virus is involved in endosomal escape of incoming particles[J]. Virology, 2011, 409(1): 77-83.

[22]Venkatakrishnan B, Yarbrough J, Domsic J,etal. Structure and dynamics of adeno-associated virus serotype 1 VP1-unique N-terminal domain and its role in capsid trafficking[J]. Virol, 2013, 87(9): 4974-4984. [23]Farr G A, Zhang L G, Tattersall P. Parvoviral virions deploy a capsid-tethered lipolytic enzyme to breach the endosomal membrane during cell entry[J]. PNAS, 2005, 102(47): 17148-17153.

[24]Levy H C, Bowman V D, Govindasamy L,etal. Heparin binding induces conformational changes in Adeno-associated virus serotype 2[J]. Struct Biol, 2009,165(3): 146-156. [25]Sánchez-Martínez C, Grueso E, Carroll M,etal. Essential role of the unordered VP2 n-terminal domain of the parvovirus MVM capsid in nuclear assembly and endosomal enlargement of the virion fivefold channel for cell entry[J]. Virology, 2012,432(1): 45-56.

[26]Maroto B, Valle N, Saffrich R,etal. Nuclear export of the nonenveloped parvovirus virion is directed by an unordered protein signal exposed on the capsid surface[J] . Virol, 2004, 78(19): 10685-10694.

[27]Miller C L, Pintel D J. Interaction between parvovirus NS2 protein and nuclear export factor Crm1 is important for viral egress from the nucleus of murine cells[J]. Virol, 2002, 76(7): 3257-3266.

[28]Sonntag F, Schmidt K, Kleinschmidt J A. A viral assembly factor promotes AAV2 capsid formation in the nucleolus[J]. PNAS, 2010, 107(22): 10220-10225.[29]Chen W, Yan W, Du Q,etal. RNA interference targeting VP1 inhibits foot-and-mouth disease virus replication in BHK-21 cells and suckling mice[J]. Virol, 2004, 78(13): 6900-6907.

[30]Langeveld J P, Casal J I, Vela C,etal. B-cell epitopes of canine parvovirus: distribution on the primary structure and exposure on the viral surface[J]. Virol, 1993, 67(2): 765-772.

[31]Hu L, ESPOSITO J J, SCOTT F W. Raccon poxvirus feline panleukopenia virus VP2 recombinant protect cats against FPV challenge[J]. Viology,1996, 218(1): 248-252.

[32]Yang S, Xia X, Qiao J,etal. Complete protection of cats against feline panleukopenia virus challenge by a recombinant canine adenovirus type 2 expression VP2 from FPV [J].Vaccine, 2008, 26(11): 1482-1487.

[33]Xu J, Guo HC, Wei Y Q,etal. Self-assembly of virus-like particles of canine parvovirus capsid protein expressed fromEscherichiacoliand application as virus-like particle vaccine[J]. Appl Microbiol Biot, 2014, 98(8): 3529-3538.

[34]Singh P, Destito G, Schneemann A,etal. Canine parvovirus-like particles, a novel nanomaterial for tumor targeting[J]. Nanobiotechnology, 2006，4: 2.

[35]Wang Z, Ma H I, Li J,etal. Rapid and highly efficient transduction by double-stranded adeno-associated virus vectors in vitro and in vivo[J].Gene Ther, 2003, 10(26): 2105-2111.

[36]Jayandharan G R, Aslanidi G, Martino A T,etal. Activation of the NF-kappaB pathway by adeno-associated virus(AAV) vectors and its implications in immune response and gene therapy[J]. PNAS, 2011, 108(9): 3743-3748.

[37]Grifman M, Trepel M, Speece P,etal. Incorporation of tumor-targeting peptides into recombinant adeno-associated virus capsids[J]. Mol Ther, 2001, 3(6): 964-975.

(編輯：李文平)

Research Progress on the Function of Capsid Protein in Parvovirus

WANG Xin-wu1, LENG Xue1, LIU Dong-xu1, DU Rui2*

(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,JilinAgriculturalUniversity,Jinlin130118,China; 2.CollegeofGraduate,JilinAgriculturalUniversity,Jinlin130118,China)

Parvovirus is smallest single strand DNA virus which widely spreaded in nature and related to many kinds of diseases. The virus capsid mainly contains three proteins:VP1,VP2 and VP3 which involved in the whole process of the viral infection. VP1 mediaes virus infectivity through nuclear localization signal (NLS) ,and assists in the completion of nuclear localization.VP2 interacts with the virus receptor via the anti-receptor, which promotes the internalization of virus,at the same time,the VP1 and VP2 N′ end co-acting to complete the nucleus translocation.Additionally, a cleavage protein VP3 exists only in several members of the parvoviridae and its function is not fully determined.The virus has a strong resistance to the environment, such as acid or heat treatment, and even to escape pattern recognition receptors (PRRS) recognition. The role of each capsid protein in the process of virus infection and its application in the treatment of diseases are summarized and discussed systematically to provide reference for the related scientific researchers.

parvovirus; capsid proteins; functions; viral infection

王心舞，碩士研究生，從事經(jīng)濟(jì)動(dòng)物疫病的研究。

杜銳。E-mail：durui197107@sian.com

2016-09-14

A

1002-1280 (2017) 01-0057-06

S852.659.2