1。1。1 冠状病毒的分类
根据冠状病毒抗原的差异性一般将其分为三个群,第一群为人冠状病毒 229E(HCoV-229E)、猫传染性腹膜炎病毒(Feline infectious peritonitis virus, FIPV)、犬冠状病毒(Canine coronavirus)、猫肠道冠状病毒(FIPV)、猪传染 性胃肠炎病毒(Porcine transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪流行性腹 泻病毒;第二群为小鼠肝炎病毒(Murine virus hepatitis,MHV)、大鼠冠状病 毒(Rat coronavirus, RCV)、猪血凝性脑脊髓炎病毒(Hemagglutinating encepha lomyelitis virus, HEV)、牛冠状病毒;第三群为传染性支气管炎病毒和火鸡蓝 冠病毒(Turkey bluecomb virus);部分陆续发现的冠状病毒抗原性不能确定。
根据病毒核苷酸序列的系统进行分类,国际病毒学分类委员会于 2012 年第
九次报告中将冠状病毒分为α、β、γ以及新假定的一个属δ等 4 大类,其中β类冠 状病毒又可分为 A、B、C、D 等 4 个谱系[2],猪流行性腹泻病毒属于α组。伴随 着新型种类的冠状病毒不断地出现,冠状病毒的分类也会呈现出越来越多的多 样性。
1。1。2 冠状病毒的形态结构
冠状病毒的粒子一般呈现为多形态圆形或椭圆形的颗粒,其半径大小差别 较大,半径范围约为 30 nm~110 nm。该病毒具有囊膜,其表面覆有长约 12~24 nm 的纤突。囊膜表面的纤突突起的基部表现为较窄,顶部较宽,较为规则的排列 在囊膜表面,在电子显微镜下观察发现其呈日冕或皇冠状,因此得名冠状病毒。 病毒粒子外围包裹着一层脂肪膜,膜表面有三种糖蛋白,分别为纤突蛋白(S, Spike Protein)、小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein)以及膜糖蛋白(M,Membrane
Protein)。少数种类病毒粒子膜表面还含有血凝素糖蛋白(HE,Haemaglutinin
-esterase)。病毒粒子内部一般由由 RNA 和核衣壳蛋白(N)组成,冠状病毒 的核衣壳蛋白大多呈管状卷曲螺旋[3],位于病毒的包膜之内,直径约为 9~16 nm。
1。1。3 冠状病毒的基因组结构文献综述
冠状病毒的基因组是不分段的单链正链 RNA,其大小为 27~32 kb,是目前 已知的 RNA 病毒中基因组最大的[4]。它具有 mRNA 的功能,并能够编码具有 感染性的蛋白质,将其导入真核细胞后能够引起感染。冠状病毒基因组包含 6~12 个开放阅读框(ORF)[5],可根据含复式亚基 mRNA 转录信号的交界序列 来划分。该病毒 5’端有帽子结构,包含核糖体结合位点以及转录起始信号,后 面是 200~400 个核酸的非翻译区(UTR)和 65~98 个核苷酸的引导序列(leader RNA)。3’末端有聚腺苷尾(PolyA)尾状结构,含有约 200~500 个核糖核苷酸 的非编码区(UTR)。其结构与真核细胞 mRNA 类似,该结构使冠状病毒本身 能够拥有作为翻译模板的基础。冠状病毒的基因组大约含有 7~10 个具有编码功 能的基因,其中 4~5 个的结构蛋白编码基因,在冠状病毒基因组中其排列次序 基本一致,即 5’-pol-(HE)-S- E-M-N-3’。
1。1。4 冠状病毒的结构蛋白
(1)纤突蛋白(S)
S 蛋白是伸出囊膜 20 nm 的Ⅰ型病毒融合性糖蛋白,呈花瓣状,分子量约 为 150~180 kDa,由 1400~1800 个氨基酸组成,其中半胱氨酸含量较高。每一 个冠状病毒含有 S 蛋白的数目大约为 200 个,其存在形式一般为二聚体或三聚 体。S 蛋白是冠状病毒感染细胞过程中的关键蛋白,它能够参与病毒与细胞受 体结合,同时介导病毒与宿主细胞膜膜的融合过程。S 蛋白是唯一能够诱导 B 淋巴细胞产生中和抗体的结构蛋白并能够提供免疫保护作用[6]。S 蛋白也能够决 定病毒感染的种属的特异性以及宿主细胞的亲嗜性。S 蛋白具有细胞膜融合作 用,能够在受侵染细胞表面沉积,与其邻近细胞受体相结合,介导细胞之间的 融合过程,致使病毒快速传播。S 蛋白同时也是其病毒毒力的主要决定因子。 此外 S 蛋白除了与主要细胞受体结合以外还存在着替代受体,在病毒装配和出 芽中发挥重要作用。