猿猴空泡病毒40(Simian vacuolating virus 40, SV40)是迄今為止研究得最為詳盡的乳多空病毒(Papova viruses)之一。SV40病毒的基因組是一種環(huán)形雙鏈的DNA，其大小僅有5243bp，很適于基因操作。

中文名

猿猴空泡病毒

外文名

Simian vacuolating virus 40

發(fā)現(xiàn)時(shí)間

60年代初

概況

猿猴空泡病毒

猿猴空泡病毒40（SV40），是60年代初發(fā)現(xiàn)分離的猴腎細(xì)胞病毒，它是一種DNA病毒，其在體外可使人及動(dòng)物多種組織類(lèi)型正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)可誘發(fā)多種腫瘤形成，并且人類(lèi)許多腫瘤的發(fā)生也與之有關(guān)。近年來(lái)，人們對(duì)SV40與人類(lèi)腫瘤的關(guān)系進(jìn)行了大量的研究。本實(shí)驗(yàn)室建立的SV40轉(zhuǎn)基因小鼠腫瘤模型多發(fā)胰腺癌，為進(jìn)一步研究SV40與腫瘤發(fā)生的關(guān)系，為人們研究癌癥的病因、發(fā)病機(jī)理以及治療提供有力的工具打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文通過(guò)抽提COS-1細(xì)胞總RNA作為模板，根據(jù)GenBank中SV40 T基因序列設(shè)計(jì)一對(duì)引物，用RT-PCR技術(shù)擴(kuò)增出921bp的 SV40 T基因片段，克隆到pGEM-T easy載體中，經(jīng)測(cè)序后，再亞克隆到pGEX-6p-1谷光甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GST）基因的下游，獲得的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL_（21），用IPTG誘導(dǎo)SV40T基因片段的表達(dá)，經(jīng)SDS-PAGE電泳及western-blotting分析，GST-S融合蛋白的分子質(zhì)量為53kDa。用該表達(dá)產(chǎn)物免疫新西蘭大白兔，所制備的抗血清經(jīng)間接免疫熒光實(shí)驗(yàn)（IFA）顯示可與COS-1細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)。

生命周期

根據(jù)SV40病毒感染作用的不同效應(yīng)，可將其寄主細(xì)胞分成三種不同的類(lèi)型。SV40病毒在感染了CV-1和AGMK猿猴細(xì)胞之后，便產(chǎn)生感染性的病毒顆粒，并使寄主細(xì)胞裂解。我們稱(chēng)這種感染效應(yīng)為裂解感染（lytic infection），而猿猴細(xì)胞則叫做受納細(xì)胞（permissive cell）。但如果感染的是嚙齒動(dòng)物（通常是倉(cāng)鼠和小鼠）的細(xì)胞，就不會(huì)產(chǎn)生感染性顆粒，此時(shí)病毒基因組整合到寄生細(xì)胞的染色體上，于是細(xì)胞便被轉(zhuǎn)化，也就是說(shuō)發(fā)生了癌變。我們稱(chēng)這種嚙齒動(dòng)物細(xì)胞為SV40病毒的非受納細(xì)胞（non-permissive cell）。人體細(xì)胞是SV40的半受納細(xì)胞（semi-permissive cell），因?yàn)橥琒V40病毒接觸的人體細(xì)胞中，只有1%～2%會(huì)產(chǎn)生出感染性的病毒。

SV40病毒對(duì)猿猴細(xì)胞的裂解感染可分成三個(gè)不同的時(shí)相。在感染了寄主細(xì)胞之后，有一段長(zhǎng)達(dá)8～12小時(shí)的潛伏期，在這個(gè)期間，病毒顆粒脫去蛋白質(zhì)外殼，同時(shí)DNA逐漸地轉(zhuǎn)移到寄主細(xì)胞核內(nèi)；緊接著4小時(shí)為早期時(shí)相，此時(shí)發(fā)生早期mRNA和早期蛋白質(zhì)的合成，并出現(xiàn)病毒誘導(dǎo)寄主細(xì)胞DNA合成的激發(fā)作用；在這以后的36小時(shí)稱(chēng)為晚期時(shí)相。進(jìn)行病毒DNA、晚期mRNA和晚期蛋白質(zhì)的合成，并在高潮時(shí)發(fā)生病毒顆粒組裝。大約在感染的第三天，細(xì)胞裂解，平均每個(gè)細(xì)胞可釋放出105個(gè)的病毒顆粒。

基礎(chǔ)分子生物

猿猴空泡病毒 SV40病毒是一種小型的20面體的蛋白質(zhì)顆粒，由三種病毒外殼蛋白質(zhì)Vp1、Vp2和Vp3構(gòu)成，中間包裝著一條環(huán)形的病毒基因組DNA。同其它病毒不同，SV40 DNA是同除了H1之外的所有寄主細(xì)胞組蛋白（H4、H2a、H2b和H3）相結(jié)合。這些組蛋白使病毒DNA分子緊縮成真核染色質(zhì)所特有的念珠狀核小體，這種結(jié)構(gòu)特稱(chēng)為微型染色體（minichromosome）。感染之后的SV40基因組，輸送到細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。SV40病毒基因組表達(dá)的時(shí)間順序是相當(dāng)嚴(yán)格的，據(jù)此可將其區(qū)分為早期表達(dá)區(qū)和晚期表達(dá)區(qū)。圍繞在SV40 DNA復(fù)制起點(diǎn)周?chē)s 400bp的 DNA區(qū)段，是十分引人注意的。例如，現(xiàn)在已經(jīng)弄清緊挨這個(gè)起點(diǎn)的DNA序列，是調(diào)節(jié)早期和晚期初級(jí)轉(zhuǎn)錄本合成的控制信號(hào)。早期轉(zhuǎn)錄本的合成，就是由位于這個(gè)區(qū)段內(nèi)的由一對(duì)72核苷酸序列串聯(lián)而成的強(qiáng)化因子序列激活的。

SV40病毒基因組表達(dá)的一個(gè)重要特點(diǎn)是，它的RNA剪輯模式非常復(fù)雜。通過(guò)不同的剪輯途徑，早期初級(jí)轉(zhuǎn)錄本加工成2種不同的早期mRNA（多瘤病毒的早期初級(jí)轉(zhuǎn)錄本加工成3種不同的早期mRNA）；而晚期的初級(jí)轉(zhuǎn)錄本加工成3種不同的晚期mRNA。

這2種早期mRNA分別編碼大T抗原的小t抗原（即腫瘤蛋白質(zhì)或抗原）。晚期轉(zhuǎn)錄本按照其特定的沉降系數(shù)，可區(qū)分為16S、18S和19S三種mRNA，它們分別編碼Vp1、Vp3和Vp2病毒蛋白質(zhì)。Vp1編碼區(qū)同Vp2和Vp3的編碼區(qū)是以不同的轉(zhuǎn)譯結(jié)構(gòu)形式彼此交疊的。

SV40病毒編碼的蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)合成時(shí)間功能
T抗原早期啟動(dòng)DNA復(fù)制
T抗原早期未知
VP1晚期主要的病毒外殼蛋白
VP2晚期次要的病毒外殼蛋白
VP3晚期次要的病毒外殼蛋白

增強(qiáng)子序列

在SV40病毒基因組中存在著一個(gè)增強(qiáng)子序列。其長(zhǎng)度為72bp，以串聯(lián)重復(fù)的形式位于基因組DNA復(fù)制起點(diǎn)的附近，它的主要功能是促進(jìn)病毒DNA發(fā)生有效的早期轉(zhuǎn)錄，而且具有一般增強(qiáng)子所共有的基本特性。

外源的基因可以融合在SV40 DNA的早期轉(zhuǎn)錄區(qū)段內(nèi)，而SV40的增強(qiáng)子又能夠有效地激活SV40早期轉(zhuǎn)錄單位的轉(zhuǎn)錄活性。因此顯而易見(jiàn)，SV40增強(qiáng)子在哺乳動(dòng)物的基因操作中是相當(dāng)有用的。此外，SV40增強(qiáng)子還可以增強(qiáng)由細(xì)胞啟動(dòng)子啟動(dòng)的基因轉(zhuǎn)錄作用。