上QQ阅读APP看书,第一时间看更新
第三节 丙型肝炎病毒基因组非翻译区
一、 5′非翻译区
HCV 5′ UTR的位置位于病毒基因组ORF翻译起始位点上游,长度为319~341nt。5′UTR序列是HCV基因组中最为保守的序列,与瘟病毒属病毒有约50%的同源性。5′UTR区的核苷酸序列可形成复杂的二级结构,在病毒基因组翻译与复制中起关键作用。目前认为5′UTR区包含了4个主要的结构域,分别以SL Ⅰ、SL Ⅱ、SL Ⅲ、SL Ⅳ来命名,分别包含了不同序列的茎-环(stem-loop)结构和假结样(pseudoknot)结构。其中SL Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ与HCV核心蛋白(core)编码区的12~30nt序列共同组成了启动HCV翻译所必需的IRES结构。HCV的IRES能够形成稳定的转录前起始复合物(pre-initiation complex,PIC),无需常规的翻译起始因子即可直接与细胞的40S 核糖体亚基结合,以非帽依赖的方式启动HCV基因组RNA的翻译。
有研究显示,HCV IRES的功能可能存在组织选择性。HCV基因型1a 的H77毒株对人淋巴细胞株进行感染时会导致在5′UTR区出现核苷酸置换的准种的产生,与原始毒株相比,其翻译效率在人淋巴细胞株中比在单核细胞和粒细胞中会有2~2.5倍的增加。也有研究显示,从同一患者体内的不同类型细胞中分离到的不同HCV准种具有不同的翻译效率,这说明HCV IRES也具有一定的组织特异性,可通过与不同组织细胞中的细胞因子的相互作用调控病毒基因组RNA的翻译。
HCV 5′UTR区与多种宿主细胞蛋白之间存在相互作用,包括多聚嘧啶结合蛋白(polypyrimidine tractbinding protein,PTB)、核不均一核糖核蛋白L(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein L,hnRNP L)、La自身抗原(La autoantigen)、多聚rC结合蛋白2[poly(rC) -binding protein 2,PCP2]以及NS1联合蛋白1(NS1-associated protein 1,NSAP1)等。然而,目前对于这些蛋白与病毒RNA之间的相互作用的生物学功能的认识仍较有限。
二、 3′ 非翻译区
HCV 3′UTR的长度约为225nt。包括3个区域,从5′端到3′端方向依次为一段大约30~40nt的与基因型相关的可变序列区,一段保守的poly(U) -poly(U/UC)尾序列,及一段高度保守的98nt的末端序列(3′ X 区),3′ X区包括3个分别命名为SL1、SL2和SL3非常稳定的的茎-环结构。研究显示,HCV的3′UTR 与NS5B蛋白存在相互作用,可与位于NS5B编码序列C端的4个茎-环结构中的2个进行相互作用。研究也显示,HCV 3′UTR的3′X区和上游poly(U/C)序列52nt的区域对于HCV基因组RNA的复制是必需的,删除上述区域序列可导致HCV无法进行复制。3′UTR其他部分的序列对HCV的复制可起到增强的作用。近来研究发现,3′UTR的3′X区的茎-环结构可结合宿主细胞的PTB,PTB可通过与5′UTR区中的IRES结构相互作用从而增强病毒基因组RNA的翻译效率。