提示: 此条目介绍的是勞氏肉瘤病毒(Rous sarcoma virus, RSV),请勿将其与
人類呼吸道合胞病毒 混淆。
勞氏肉瘤病毒 (Rous sarcoma virus,RSV[ 1] )是一種反轉錄病毒 ,並且是首種被發現的腫瘤病毒 ,會在雞中引起肉瘤 。與所有反轉錄病毒一樣,它將其RNA基因組反轉錄成cDNA ,然後再整合到宿主DNA中。
歷史
在1911年,任職於洛克菲勒大學 的裴頓·勞斯進行了一項實驗,他將患有肉瘤的雞 的無細胞萃取物注入健康的雞體內,結果發現這種萃取物能夠引起癌變 ,這就是人類首次發現勞氏肉瘤病毒的過程。這種由萃取物引起的腫瘤是由結締組織(一種肉瘤 )所組成。[ 2] [ 3] 因此,RSV被認為是第一種可以用來研究癌症分子發展的致癌反轉錄病毒。[ 4]
1958年,哈利·魯賓 和霍華德·馬丁·特明 開發了一種新的檢測方法,該方法可透過感染RSV改變雞胚纖維母細胞的形態。到了1960年,霍華德·特明得出結論一個重要的結論,即細胞的轉化形態是由RSV的一種遺傳特性所控制的。[ 註 1] 接著,霍華德·特明等人又發現了兩個重要的事實:在分離出來的病毒中,複製能力強的病毒與RSV相關,卻沒有轉化能力;但另一株複製缺陷型的RSV菌株則具有轉化能力。這兩個發現得出了RSV中病毒複製和惡性轉化是兩個獨立的概念。[ 5]
由於發現了勞氏肉瘤病毒的重要性,裴頓·勞斯於1966年獲得諾貝爾生理學或醫學獎 。[ 6] 隨後,其它科學家亦陸續發現如人類疱疹病毒第四型 等的人類致癌病毒。[ 4]
結構與基因體
RSV是一種屬於第六組 的含套膜病毒,其基因體為正鏈RNA,並在生命週期中產生DNA中間體。
具自由複製能力的RSV通常具有下列四個基因:[ 7]
然而,不是所有RSV菌株都具有所有四個基因。因此,並非所有的RSV菌株都能既自我複製又引起轉化。目前尚不清楚RSV的原始菌株是否具有自我複製的能力,或者是否有些後代菌株後來獲得了這種能力。[ 8] 大部分急性腫瘤或轉化的反轉錄病毒不能在沒有輔助病毒 的情況下複製,這也使RSV的非缺陷菌株相當獨特。[ 9]
RSV基因體具有長末端重複序列 ,使其能夠整合到宿主基因體中,並且過度表達RSV基因。
Src基因
src基因 是癌基因 ,可觸發異常宿主細胞的無限生長。它是第一個被發現的反轉錄病毒腫瘤基因。[ 10] 它是一種後天獲得的基因,在整個動物界 中都存在,並在不同物種間具有高度的保守性。
雞的src基因被RSV併入並整合到其基因體 中。[ 11]
v-Src基因賦予病毒能夠刺激宿主細胞的無控制有絲分裂 ,為新感染 提供充足的細胞。[ 12] 儘管src基因對RSV的繁殖並非必要,但當它存在時,會大幅增加致病力 。[ 10]
Src是一種參與調節細胞生長和分化的酪氨酸激酶,具有SH2和SH3區域,這些區域負責其活化和抑制。[ 5]
RNA二級結構
RSV的RNA基因體包含一個極長的3'-UTR ,長度在5000—7000碱基对 之間,通常會將其引導至真核 宿主細胞內的無義介導的mRNA降解 (NMD)。在3'-UTR內已經確定了一個保守的二級結構 元件,被稱為勞氏肉瘤病毒穩定性元件(英語:Rous Sarcoma Virus Stability Element ,RSE)。[ 13] 此元件已經被證明可以防止未剪接的 病毒之RNA降解。[ 13]
RSE元件最初是在RSV的基因體中被發現的,但似乎在整個鳥類反轉錄病毒家族中高度保守。RSE元件長度約為300碱基对,位於gag自然轉譯終止密碼子 的下游。RSE元件的二級結構已經透過RNAse降解 和SHAPE 分析確定。[ 14]
此外,RSV中還確定了其他的元件,其中包括一引子結合位 。[ 15]
Gag蛋白
對於病毒粒子的組裝以及成熟病毒感染宿主細胞的過程來說,gag蛋白扮演著關鍵的角色。RSV的gag蛋白(Pr76)包含701個胺基酸 。此蛋白被病毒編碼的蛋白酶切割,並釋放出在感染性病毒粒子中可以找到的產物。這些切割產物包括基質(MA)、衣殼(CA)和核殼(NC),能夠進入其他途徑來感染新的細胞。[ 16] [ 17]
RSV套膜
RSV具有一個包含一種醣蛋白 的套膜:env。Env由gp85和gp37組成,這些糖蛋白能夠組裝成寡聚體,其功能是將RSV與宿主細胞受體結合並以不受pH值影響的方式誘導與目標細胞的融合。套膜則是在胞吐作用 期間獲得的,病毒在細胞質膜上形成突出部,使其能夠帶著來自宿主細胞的新外膜離開細胞。[ 16] [ 18]
複製週期
進入細胞
RSV透過胞吞作用 或與宿主細胞膜的融合進入宿主細胞。[ 19]
轉錄
RSV基因組的轉錄,需要4S RNA作為RSV的引子,而70S RNA則作為DNA合成的模板,並再透過RNA複製酶 ,將病毒RNA轉錄成全長的DNA互補股。[ 20]
註釋
參考資料
^ 存档副本 . [2024-01-25 ] . (原始内容存档 于2024-05-10).
^ Rous P. A Transmissible Avian Neoplasm (Sarcoma of the Common Fowl) . J. Exp. Med. 1910-09, 12 (5): 696–705. PMC 2124810 . PMID 19867354 . doi:10.1084/jem.12.5.696 .
^ Rous P. A Sarcoma of the Fowl Transmissible by an Agent Separable from the Tumor Cells . J. Exp. Med. 1911-04, 13 (4): 397–411. PMC 2124874 . PMID 19867421 . doi:10.1084/jem.13.4.397 .
^ 4.0 4.1 Weiss RA, Vogt PK. 100 years of Rous sarcoma virus . J. Exp. Med. 2011-11, 208 (12): 2351–5. PMC 3256973 . PMID 22110182 . doi:10.1084/jem.20112160 .
^ 5.0 5.1 Martin GS. The hunting of the Src. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2001-06, 2 (6): 467–75. PMID 11389470 . S2CID 205016442 . doi:10.1038/35073094 .
^ The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1966 . NobelPrize.org. [2024-01-17 ] . (原始内容存档 于2020-05-23) (英语) .
^ Rous sarcoma virus - Prague C, complete genome . 2016-07-26 [2024-01-18 ] . (原始内容存档 于2024-06-04).
^ Yatsula, B. A.; Geryk, J.; Briestanska, J.; Karakoz, I.; Svoboda, J.; Rynditch, A. V.; Calothy, G.; Dezelee, P. Origin and evolution of the c-src-transducing avian sarcoma virus PR2257. Journal of General Virology. 1994-10-01, 75 (10): 2777–2781. PMID 7931166 . doi:10.1099/0022-1317-75-10-2777 . The replication competent strains of Rous sarcoma virus (RSV) are exceptional in that they contain a complete set of replicative genes in addition to the transduced oncogene sequences. In this respect, they differ markedly from all other acutely transforming retroviruses, in which a large part of the replicative genes have been lost during transduction of cellular proto-oncogenes. However, since both the Bryan strain of RSV (Lerner & Hanafusa, 1984) and RSV29 (Dutta et al., 1985), the closest isolate to the original Rous tumour virus, lack the env gene, it is likely that the ancestral virus was also replication defective. – See Vogt PK (2019) for discussion of whether PR2257 constitutes a de novo uptake.
^ Vogt, PK. The Importance of Being Non-Defective: A Mini Review Dedicated to the Memory of Jan Svoboda. . Viruses. 2019-01-18, 11 (1). PMC 6360021 . PMID 30669277 . doi:10.3390/v11010080 .
^ 10.0 10.1 Vogt PK. Retroviral oncogenes: a historical primer . Nat. Rev. Cancer. 2012-09, 12 (9): 639–48. PMC 3428493 . PMID 22898541 . doi:10.1038/nrc3320 .
^ Swanstrom, R; Parker, R C; Varmus, H E; Bishop, J M. Transduction of a cellular oncogene: the genesis of Rous sarcoma virus. . Proceedings of the National Academy of Sciences. 1983-05, 80 (9): 2519–2523. PMC 393857 . PMID 6302692 . doi:10.1073/pnas.80.9.2519 .
^ Wyke, AW; Frame, MC; Gillespie, DA; Chudleigh, A; Wyke, JA. Mitogenesis by v-Src: fluctuations throughout G1 of classical immediate early AP-1 and mitogen-activated protein kinase responses that parallel the need for the oncoprotein.. Cell growth & differentiation : the molecular biology journal of the American Association for Cancer Research. 1995-10, 6 (10): 1225–34. PMID 8845299 .
^ 13.0 13.1 Weil JE, Beemon KL. A 3' UTR sequence stabilizes termination codons in the unspliced RNA of Rous sarcoma virus . RNA. 2006-01, 12 (1): 102–10. PMC 1370890 . PMID 16301601 . doi:10.1261/rna.2129806 .
^ Weil JE, Hadjithomas M, Beemon KL. Structural characterization of the Rous sarcoma virus RNA stability element . J. Virol. 2009-03, 83 (5): 2119–29. PMC 2643715 . PMID 19091866 . doi:10.1128/JVI.02113-08 .
^ Johnson M, Morris S, Chen A, Stavnezer E, Leis J. Selection of functional mutations in the U5-IR stem and loop regions of the Rous sarcoma virus genome . BMC Biol. 2004, 2 : 8. PMC 428589 . PMID 15153244 . doi:10.1186/1741-7007-2-8 .
^ 16.0 16.1 Wills JW, Cameron CE, Wilson CB, Xiang Y, Bennett RP, Leis J. An assembly domain of the Rous sarcoma virus Gag protein required late in budding . J. Virol. 1994-10, 68 (10): 6605–18. PMC 237081 . PMID 8083996 . doi:10.1128/JVI.68.10.6605-6618.1994 .
^ Nadaraia-Hoke S, Bann DV, Lochmann TL, Gudleski-O'Regan N, Parent LJ. Alterations in the MA and NC domains modulate phosphoinositide-dependent plasma membrane localization of the Rous sarcoma virus Gag protein . J. Virol. 2013-03, 87 (6): 3609–15. PMC 3592118 . PMID 23325682 . doi:10.1128/JVI.03059-12 .
^ Einfeld D, Hunter E. Oligomeric structure of a prototype retrovirus glycoprotein . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988-11, 85 (22): 8688–92. Bibcode:1988PNAS...85.8688E . PMC 282525 . PMID 2847170 . doi:10.1073/pnas.85.22.8688 .
^ Gilbert JM, Mason D, White JM. Fusion of Rous sarcoma virus with host cells does not require exposure to low pH . J. Virol. 1990-10, 64 (10): 5106–13. PMC 248002 . PMID 2168989 . doi:10.1128/JVI.64.10.5106-5113.1990 .
^ Dahlberg JE, Sawyer RC, Taylor JM, Faras AJ, Levinson WE, Goodman HM, Bishop JM. Transcription of DNA from the 70S RNA of Rous sarcoma virus. I. Identification of a specific 4S RNA which serves as primer . J. Virol. 1974-05, 13 (5): 1126–33. PMC 355423 . PMID 4132919 . doi:10.1128/JVI.13.5.1126-1133.1974 .
外部連結