关键词：猪传染性胃肠炎；病毒基因；疫苗；热点研究
猪传染性胃肠炎(transmissible gastroenteritis ofswine，TGE)是由猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)引起的一种急性、高接触性肠道传染病。不同年龄和品种的猪均可感染，但主要以2周龄以下仔猪呕吐、严重腹泻、脱水和l周龄内仔猪高病死率(通常l00％)为特征(见图)。是引起仔猪发病和死亡的主要传染病。该病主要发生在冬季和早春，并在世界许多国家和地区广泛流行，而近年来在我国部分地区也时有发生。TGE引起的仔猪高度死亡和成年猪掉膘、降低饲料报酬，浪费药物和人力等，是危害养猪业较严重的一种传染病，给养猪业造成了巨大的经济损失。近几年来，随着分子生物学发展，人们对于猪传染性胃肠炎病毒的基因结构、基因功能、分子致病机理、检测手段以及疫苗预防方法有了更深入的认识。因此，本文就猪传染性胃肠炎病毒基因的结构特点、功能以及疫苗等方面进行了综述，以期为猪传染性胃肠炎基因及其疫苗的研究提供一定依据。
1 TGEV基因组结构及其功能
TGEV属于冠状病毒科、冠状病毒属。基因组为不分节段的单股正链RNA，其大小为28．6 kb，平均分子量为6．8×103 ku，分为7个区，整个基因组紧密包装，几乎没有重叠，5’端有帽子结构，3’端有Poly A结构。其结构组成顺序为5LORFla-ORF lb—S一3a一3b—sM—M—N-7-31。基因间隔区大多由1～15个碱基组成，每个间隔区皆有一致序列5。AA(UU)cUAAAc3’，它是引导序列——聚合酶复合体转录亚基因组mRNA的起始信号。转录调控序列(TRs)位于基因的5’端，包括保守序列5’一CUAAAC一3’(CS)在内，两侧的基因影响病毒的转录水平。在3’端有一共价结合的PolyA结构。最大的非编码区位于3’端N基因上游，不包括Poly A延长段，长约280个核苷酸。基因l位于5’端，其大小约20 kb，由0RFla和ORFlb组成，有43个碱基重复，编码病毒的复制酶和转录酶。其余6个基因，除基因3有2个ORFs(ORF3a，ORF3b)gb，皆只有一个0RF。其中0RF2、ORF4、ORF5*NORF6分别编码病毒的纤突(s)蛋白、小膜(sM)蛋白、膜内蛋白(M)和核衣壳(N)蛋白，ORF3a、ORF3b、ORF7编码病毒的非结构蛋白，其中由0RF7编码的基因7为病毒的疏水蛋白。有研究表明，TGEV基因组具有很高的重组率，这一现象类似于分节段的RNA病毒。
1．1 TGEV结构蛋白基因的功能
完整的TGEV包括4种结构蛋白：大的糖蛋ra(s或E2)，它形成病毒突起；小膜蛋白(sM)；膜结合蛋白((M或El)，主要包埋在脂质囊膜中；磷蛋白(N，即核衣壳蛋白)，它包裹着基因组RNA。
1．1．1 S糖蛋白
TGEV S糖蛋白形成典型的花瓣状囊膜突起，长20 nm，分子量为200 ku左右，突出于病毒粒子表面，构成病毒的纤突。目前研究的资料表明，它主要有5个方面的作用：携带主要的8淋巴细胞抗原决定簇，是唯一能诱导产生中和抗体和提供免疫保护作用的结构蛋白；含有宿主细胞氨肽酶受体(APN)的识别位点，在宿主细胞侵嗜性方面起关键作用；决定TGEV的致病性；具有细胞融合作用，使病毒核蛋白进入细胞浆；决定TGEV的血凝性。
编码s糖蛋白的s基因长为4．35 kb，核苷酸数目因不同毒株而有差别。Purdue-115株为4 341个碱基，而Miller和FS772／20株为4 347个碱基。由其翻译合成的最初S蛋白为1 447或1 449个氨基酸残基分子。对其序列分析，确认了几个功能区。N一端含由l6个氨基酸组成的短链疏水序列，起分泌信号肽的作用。它经切除信号肽共转译和在高尔基体内糖基化而成熟，形成195-220 ku的稳定的三聚体并被装配到病毒的颗粒上。对S蛋白的氨基酸序列分析表明其具有几个功能区，即一个完整的疏水性歧性分子，一个N一端信号序列，一个C一端亲水序列及大量的与N一端连接的糖基化位点，靠C一端约20个氨基酸残基的疏水片段，使S蛋白固定于脂膜中。由约35个氨基酸残基组成的内部区域分为两部分：一部分半胱氨酸含量比率高，可能是酯酰化位点，另一部分为疏水区，可能嵌入病毒子内部。因此，s蛋白的主要成分是形成冠状突起的外部区域，羧基端l／5 1／4处形成8 rim长的双股a螺旋结构，一般认为它通过相互缠绕将2或3个S亚单位连接在一起。S蛋白的N一端都有疏水结构，表明在冠状突起的球状部分存在一个紧密包裹的核芯。在多肽链的中间有一段DRTRG对应黏着位点。S糖蛋白的氨基端是TGEV识别靶细胞、诱导产生中和抗体和决定病毒组织嗜性的密切相关区。在TGEV S蛋白的N端区域存在一血凝活性区，用唾液酸酶处理TGEV可增强其细胞凝集活力，但此区域在PRCV S蛋白中缺失，因此，根据有无细胞凝集现象出现，可区别PRCV和TGEV。
Fatima等通过单克隆抗体中和试验确定s蛋白主要存在3个层次的抗原结构。即抗原位点、抗原亚位点和抗原决定簇。S蛋白有4个主要的抗原位点A、B、C、D，它们位于N一端的543个氨基酸残基之内，由S基因51端约2．2 kb的基因片段编码，A位点又可分为Aa，Ab和Ac亚位点。有研究结果表明，TGEV的不同分离株之间的4个抗原位点的位置稍有差异。在这4个抗原位点中，A、B；fND位点高度保守，而C位点则稍有变化。
A位点暴露于病毒粒子表面，依赖于细胞内糖基化，主要介导中和抗体的产生。A位点缺失可导致s蛋白丧失产生中和抗体的能力。氨基酸残基538，591和543位对Aa，Ab和Ac亚单位的形成均起关键作用。而氨基酸残基586位同时影响Aa，Ab亚位点的形成，表明这2个亚位点在该处有重叠，这也说明A位点具有复杂的空间构象。Ac可以用537-MKRSGYGQPIA-547代表，它在冠状病毒中高度保守，可用于病毒的诊断和亚单位疫苗的制备。B抗原位点在97-144氨基酸内，也依赖于细胞内糖基化，并具有复杂的空间结构，它至少由3个抗原决定簇构成，并且第97和144位氨基酸残基对B位点的形成起决定性的作用。氨基酸碱基50—51位属于位点C，可以用48一P—P／S—N—S—D／E-52代表。C抗原位点是连续的线状结构，位于病毒囊膜中，不暴露于病毒表面。这可能是采用直接免疫荧光法，补体介导的抗体依赖型细胞融合方法及胶体金标记免疫电镜方法在TGEV感染的细胞表面检测不到该位点的原因。D抗原位点位于残基378-395位区域，至少有2个抗原决定簇。第385位甘氨酸残基对D位点的构象影响较大。位点D与位点A一样，在诱导中和抗体产生过程中起主要作用，且高度保守，还可能在病毒的繁殖中起作用。
1．1．2 sM蛋白
sM蛋白是近年来发现的TGEV的结构蛋白。该蛋白是一种较小的膜结合蛋白，分子量约为27．7 ku。在插入0RF4的重组ACMNPV感染的sf9细胞中和TGEV的哺乳动物细胞中都检测到了sM。sM有82个残基，为疏水性多肽，极化于感染细胞近核区与高尔基体相应的位置；感染晚期积聚于细胞外膜与胞膜结合(细胞表面结合的sM只有在感染晚期才能被检测到)。在病毒粒子上，sM与囊膜结合，其C一端经跨膜运输到膜外，N端位于膜内，每个病毒子结合20个左右的sM分子。
研究发现残基64一AYKNF-68是抗sM Mabs结合的核心序列。sM抗原位点位于C亚末端，在TGEV感染的猪血清中能检测出抗sM抗体。推测sM是TGEV有效复制必需的，它在调控装配和(或)释放中起重要作用；而且是有效的表面抗原。
1．1．3 M蛋白
M基因长2．5 kb，其编码的M蛋白主要包埋在病毒脂质囊膜中，在病毒颗粒构建中起重要作用，在病毒装配期间将核衣壳连接到囊膜上，并影响病毒的变异。其基因的初级翻译产物为262个氨基酸残基，是一种转膜蛋白，转膜上前通过切掉信号肽成为分子量为29-31 ku的成熟M蛋白，携带一条富含甘露糖天冬氨肽连接的侧链，而不成熟型M蛋白的分子量高达36 ku，并具有更复杂的聚糖结构。M蛋白具有细胞内聚积特性，与RNA有亲和性。
研究M蛋白的二级结构发现，约10％的N一端暴露在病毒囊膜的外表面，剩下的约80个残基占该分子大小的l／3，形成3个疏水的a一螺旋，N一端还有一个l7个残基的信号肽，一个约40个残基的高度亲水区，紧接着是3个疏水的膜镶嵌片段，两性区及亲水的C一端，C一端位于病毒子的里面。所以M蛋白从N端f]c端可分为信号肽，膜外区，跨膜区，歧性区及突于病毒粒子内的C端区5个功能区域。
同在TGEV感染细胞一样，重组疫苗病毒在感染细胞中表达M蛋白的区域是高尔基体。疫苗毒表达的M蛋白比TGEV感染细胞中的M蛋白稍大，说明这2种蛋白的加工修饰过程有差异。Riffault等发现TGEV感染的仔猪血液和肠道中有高水平的干扰素，并证实TGEV诱导干扰素与病毒的M蛋白与PBL细胞膜的相互作用有关。M蛋白决定病毒粒子的装配位点、病毒成熟及出芽位点，并介导补体依赖性中和抗体SHa一干扰素的产生。Pulford DJ等(1991)将猪TGEV的M蛋白基因克隆进疫苗病毒插入载体pGS20中，在疫苗中的P7．5 K启动子的作用下正确表达。由于TGEV编码序列中潜在的转录终止信号的作用，重组疫苗毒M蛋白的表达在感染早期受到抑制。
M蛋白对内糖酶H敏感，可使相对分子量为29 ku的多肽降解为分子量为27 ku的多肽。而且经间接荧光试验发现M蛋白仅存在于细胞质中，重组疫苗病毒感染细胞的裂解产物可免疫沉淀特异的TGEV抗原，但没有中和活性。 责任编辑：
