皰疹病毒gH蛋白功能研究進展

（墊江縣動物衛生監督所，重慶 408300）

皰疹病毒在自然界的分布非常廣泛，根據其生物學特性、理化性質等，可分為4個亞科，即：α皰疹病毒亞科、β皰疹病毒亞科、γ皰疹病毒亞科及待定亞科。它是一類雙鏈DNA病毒，主要由核心（core）、衣殼（eapsid）、外膜（tegument）和囊膜（envelop）四部分組成。迄今HSV-1已被鑒定的囊膜糖蛋白有11種：UL1（gL）、UL10（gM）、UL22（gH）、UL27（gB）、UL44（gC）、UL53（gK）、US4（gG）、US5（gJ）、US6（gD）、US7（gI）和US8（gE）。其中UL22基因編碼的gH蛋白與UL1基因編碼的gL蛋白形成的異質二聚體gH-gL，在皰疹病毒侵入宿主細胞、病毒與細胞或細胞與細胞之間的融合以及病毒在細胞間傳播都是必不可少的。本文就gH蛋白的基本功能及與其他糖蛋白的相互作用作一簡要概述，為深入開展其研究提供參考。

1 誘導膜融合，介導病毒入侵靶細胞和病毒在細胞與細胞間的傳播

皰疹病毒侵入細胞需要4種糖蛋白的參與，即gB、gD、gH及gL。皰疹病毒吸附到宿主細胞表面后，gC結合到硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（heparan sulfate proteoglycans）上，gD作為受體綁定蛋白與特異性的細胞受體HVEM（Herpesvirus-entry mediator）、粘連蛋白-1（nectin-1）、3-OST（3-O-sulfotransferase）相結合，gD的構象發生改變，激活gH/gL異質二聚體，再激活gB來執行融合功能，使病毒粒子外膜與靶細胞膜發生融合并釋放核衣殼，是一種級聯方式，病毒在細胞間傳播時細胞與細胞間的融合過程也類似。gH/gL的功能就是通過誘導膜融合，介導病毒入侵靶細胞和病毒在細胞與細胞間的傳播，具體說gH/gL是傳播來自各種非保守的輸入觸發信號到高度保守的融合蛋白gB的轉接器。

2 級聯反應中受體對gH/gL的作用

級聯激活是怎樣控制的？怎樣與病毒的內吞作用同步化來避免過早的激活和糖蛋白的耗盡？Gianni等人的研究認為很可能是通過來受體執行的，如EBV，整聯蛋白受體結合gH/gL并觸發該糖蛋白的構象變化。在HSV進入角質細胞、上皮細胞和神經細胞的實驗模型中αvβ6和αvβ8整聯蛋白是作為受體的，因為當αvβ6和αvβ8被抗體阻止時，HSV不能進入細胞，當αvβ6在不含有整聯蛋白細胞中表達時實驗成功。兩種整聯蛋白都能與gH/gL親密的結合并且αvβ6和αvβ8整聯蛋白是獨立的起作用，可以互換的，但是在沒有αvβ6整聯蛋白而只有一種αvβ8整聯蛋白的情況下，入口位于脂質微區并需要動力蛋白2。因此，αvβ6和αvβ8整聯蛋白在HSV感染時就是充當gH/gL的受體，激發gH/gL使HSV的內吞作用與糖蛋白激活的級聯反應同步并達到高潮，執行融合功能。

3 抗病毒作用

MDV的gB和gH都含有11個HR區域，gH的HR1（gHH1）和HR3（gHH3）、gB的HR1（gBH1）與一個螺旋的富含疏水域重疊，用噬斑形成和雞胚感染試驗證實這些區域在膜融合的不同階段展現出抗病毒活性。gHH1，gHH3和gBH1之間彼此成對發生相互作用（gHH3-gBH1、gHH1-gBH1）。單獨的gHH1，gHH3和gBH1并沒有有效地抑制病毒感染，而gHH1和gBH1串聯肽（即gBH1-linker-gHH1）則生產了高效抗病毒效果。

4 刺激中和抗體產生

有研究表明單獨的gH和單獨的gL都不能誘導動物機體產生中和抗體，gH/gL復合體才能刺激中和抗體的產生。Birlea等人用Zostavax疫苗免疫一個59歲的VZV血清反應陽性患者一周后，得到的血漿細胞克隆，用于構建重組單克隆抗體（REC-RC IgG抗體）。此抗體在組織培養中中和了VZV的感染，并且通過轉染實驗表明它能識別gH/gL蛋白復合體，但不能識別單獨的gH或gL的蛋白。還有通過實驗發現接種了表達gH/gL復合體的VRPS疫苗小鼠產生的補體獨立中和抗體比接種了gH或gL的小鼠引起的中和抗體反應滴度高。這些實驗再次證明了以上結論。

5 gH/gL功能性的部位

研究發現在gH/gL的表面有一個突出的KGD基序，通過KGD基序突變實驗證明了它是作為一個雙功能域，指示B細胞和上皮細胞與EBV的融合和入侵，另外通過gp42 N-末端的62至66位氨基酸缺失表明KGD基序是與其發生作用的。

HSV-2 在gH的N端缺少28（19-47位氨基酸）個殘基（gHΔ48/gL）后調節融合的能力，發現存在gD和受體的情況下其對HSV-2與靶細胞融合的作用與野生型的gH/gL一樣，有趣的是，在缺少gD和受體的情況下，gHΔ48/gL能夠觸發低水平但可讓病毒復制的細胞與細胞之間的融合。

在缺少gD受體的情況下突變糖蛋白gB：S668N和gH：KV形成的重組體能啟動初次的病毒入侵宿主細胞，分開就不行，同時gH：KV還能促進病毒第二次在細胞與細胞間的傳播，因為gH：KV模仿gH的過渡狀態，在很弱的gD信號激發下被激活。

6 展望

雖然已知皰疹病毒入侵細胞是一個級聯反應，但是詳細的級聯反應的過程還不清楚，如：gD與受體結合后是怎樣激活gH/ gL的呢，使其構像發生了什么樣的變化，促使gB成為融合肽？不同的皰疹病毒的級聯反應過程又有什么差別呢？這些還有待我們作進一步的探索研究。