呼吸道合胞病毒(HRSV)重組蛋白概述:F、G、N 等關鍵結構蛋白的類型與形式解析_RSV 重組蛋白

一、人呼吸道合胞病毒概述

人呼吸道合胞病毒(Human Respiratory Syncytial Virus,HRSV,簡稱 RSV)屬於肺病毒科(Pneumoviridae)正鏈 RNA 病毒,病毒顆粒為包膜病毒,基因組長度約 15.2 kb,編碼多種結構蛋白和非結構蛋白。病毒表面分佈有多種跨膜糖蛋白,內部由核衣殼蛋白包裹基因組 RNA,並通過基質蛋白維持病毒整體結構。

從病毒結構與分子組成角度看,HRSV 的 F 蛋白、G 蛋白和 N 蛋白是研究中最常被關注的幾類蛋白,其結構特徵、構象狀態和表位分佈具有明確差異,也決定了不同蛋白在免疫學、分子互作及抗體研究中的應用形式。

二、HRSV 主要重組蛋白類型介紹

1. F 蛋白(Fusion Protein)

F 蛋白是 HRSV 包膜上的關鍵融合蛋白,介導病毒包膜與宿主細胞膜之間的融合過程。該蛋白在結構上具有顯著的構象變化特徵,主要包括前融合構象(prefusion)和後融合構象(postfusion)兩種狀態。

在重組形式中,F 蛋白通常以去除跨膜區的外顯子域存在,並可呈現為單體或三聚體形式。不同構象狀態的 F 蛋白在空間結構和抗原表位暴露方面存在明顯差異,因此在抗體結合研究、構象依賴性分析以及蛋白相互作用實驗中常被區分使用。

2. G 蛋白(Attachment Glycoprotein)

G 蛋白是 HRSV 的主要附着蛋白,負責病毒與宿主細胞表面分子的初始接觸。該蛋白富含絲氨酸和蘇氨酸殘基,具有高度糖基化的黏蛋白樣區域,使其在分子量和空間構象上呈現出高度異質性。

常見的重組 G 蛋白多為可溶性外顯子域,部分形式會保留或去除黏蛋白樣區域,以滿足不同研究需求。由於糖基化對其結構與功能具有重要影響,G 蛋白在不同表達系統中可能呈現差異化的分子特徵。

3. N 蛋白(Nucleoprotein)

N 蛋白是 HRSV 的內部結構蛋白之一,主要功能是與病毒基因組 RNA 結合,形成穩定的核衣殼複合物。該蛋白在病毒不同亞型中具有較高的序列保守性,且在感染過程中表達量較高。

在重組表達後,N 蛋白常以單體或寡聚體形式存在,可用於蛋白–RNA 相互作用分析、抗體結合研究以及作為結構蛋白參考抗原。由於其天然狀態下易發生自聚集,部分研究中會採用截短片段以改善結構均一性。

4. M 蛋白與 SH 蛋白

M 蛋白(Matrix protein)位於病毒包膜與核衣殼之間,在病毒組裝和出芽過程中發揮結構支撐作用。SH 蛋白(Small Hydrophobic protein)為小分子疏水蛋白,含有跨膜區,在病毒生命週期中參與膜相關過程。

這兩類蛋白在重組研究中使用頻率相對較低,但在病毒結構解析、蛋白互作研究及免疫檢測體系中,常作為補充性結構蛋白進行分析。

三、常見重組蛋白呈現形式

從蛋白結構與研究應用出發,HRSV 相關蛋白通常以多種形式存在:

可溶性外顯子域:去除跨膜區,提高水溶性,便於體外分析

構象特異性形式:如保持三聚體結構的 F 蛋白,用於構象相關研究

截短片段或結構域:用於表位定位與片段級別的功能分析

標籤融合形式:如 His、Fc 等融合結構,便於檢測、固定或偶聯實驗

不同形式的選擇,通常取決於研究目標對構象完整性、分子大小及檢測方式的要求。

四、HRSV 重組蛋白的常見研究應用場景

在基礎研究與應用研究中,HRSV 重組蛋白廣泛用於:

抗體結合與親和力分析

表位識別與分段掃描研究

蛋白–蛋白或蛋白–RNA 相互作用研究

免疫學檢測體系中作為參考抗原或對照分子