狂犬病毒G蛋白；狂犬病毒N蛋白

一、狂犬病毒 G 蛋白（Glycoprotein, G 蛋白）

1. 结构特点

• 定位与组成：G 蛋白是狂犬病毒表面唯一的包膜糖蛋白，以三聚体形式锚定在病毒脂质包膜上，每个单体分子量约为 60 kDa，包含 524 个氨基酸残基。

• 功能域划分：

• 胞外结构域：包含受体结合位点（RBS）、抗原表位区（尤其是抗原位点 Ⅰ-Ⅳ）和糖基化位点（如第 33 位、第 194 位天冬酰胺），负责识别宿主细胞受体并诱导中和抗体产生。

• 跨膜结构域：由 22 个疏水氨基酸组成，锚定病毒包膜。

• 胞内结构域：与病毒基质蛋白（M 蛋白）相互作用，参与病毒组装和出芽。

2. 核心功能

• 宿主细胞识别与感染启动：
  G 蛋白通过胞外结构域特异性结合宿主细胞表面受体，主要包括：

• 乙酰胆碱受体（nAChR）：传统认知中的主要受体，介导神经细胞感染。

• 神经细胞黏附分子（NCAM/CD56）：近年发现的重要受体，参与病毒跨突触传播。

• p75 神经营养因子受体（p75NTR）：辅助受体，增强病毒与宿主细胞的结合效率。
  结合后，G 蛋白通过内吞作用或膜融合方式介导病毒基因组进入宿主细胞。

• 免疫原性与中和抗体诱导：
  G 蛋白是狂犬病毒唯一能诱导机体产生中和抗体的抗原。中和抗体可通过以下机制发挥保护作用：

• 阻断 G 蛋白与受体结合，抑制病毒吸附；

• 诱导补体依赖的病毒裂解；

• 介导抗体依赖的细胞毒性作用（ADCC）。
  因此，G 蛋白是狂犬病疫苗（如人用 Vero 细胞疫苗、动物用灭活疫苗）的核心免疫原。

• 病毒传播与致病机制：
  G 蛋白的结构变异可影响病毒的宿主范围和神经嗜性。例如：

• 街毒株（野毒株）的 G 蛋白受体结合域更易与神经细胞受体结合，导致强神经毒性；

• 疫苗株（如 Flury 株）的 G 蛋白经减毒修饰，感染性降低但免疫原性保留。

3. 应用价值

• 疫苗研发：

• 重组 G 蛋白疫苗：利用酵母、昆虫细胞等表达系统生产重组 G 蛋白，无需依赖完整病毒颗粒，安全性更高（如 V-RG 疫苗用于野生动物免疫）。

• 病毒样颗粒（VLP）疫苗：将 G 蛋白与其他结构蛋白组装成 VLP，模拟天然病毒颗粒，增强免疫原性。

• 传统疫苗：灭活疫苗或减毒活疫苗均以 G 蛋白为主要抗原，如人用狂犬病疫苗（HDCV、PVRV）和兽用疫苗（如 Nobivac® Rabies）。

• 新型疫苗：

• 单克隆抗体治疗：
  靶向 G 蛋白的单克隆抗体（如 rabies human monoclonal antibody, RMAb）可用于暴露后被动免疫，中和体内游离病毒，阻止神经入侵。
• 诊断与监测：

• 免疫荧光（IFAT）：使用抗 G 蛋白单克隆抗体检测脑组织中的病毒抗原，是狂犬病确诊的 “金标准”。

• ELISA 试剂盒：检测血清中抗 G 蛋白 IgG 抗体，评估疫苗免疫效果或暴露后感染状态。

二、狂犬病毒 N 蛋白（Nucleoprotein, N 蛋白）

1. 结构特点

• 定位与组成：N 蛋白是狂犬病毒核心的主要结构蛋白，分子量约为 58 kDa，由 450 个氨基酸残基组成，以高度保守的螺旋结构包裹病毒基因组 RNA，形成核衣壳（RNP）。

• 结构特性：

• N 蛋白通过 C 端结构域与 RNA 紧密结合（每 10 个核苷酸结合 1 个 N 蛋白分子），形成稳定的螺旋状核衣壳，保护病毒基因组免受核酸酶降解。

• N 蛋白的 N 端结构域与病毒聚合酶（L 蛋白）和磷蛋白（P 蛋白）相互作用，构成病毒的转录 / 复制复合体。

2. 核心功能

• 基因组保护与复制：
  N 蛋白通过静电作用紧密包裹病毒负链 RNA（约 12 kb），形成 “子弹头” 状核衣壳，是病毒基因组转录和复制的模板。

• 转录启动：N 蛋白与 P 蛋白、L 蛋白结合形成复合体，识别病毒基因组的 3’端启动子，启动 mRNA 转录。

• 复制调控：在病毒复制阶段，N 蛋白以 “无间隙” 方式包裹新合成的正链 RNA，避免其被宿主识别为外源核酸引发免疫反应。

• 免疫原性与非中和抗体诱导：
  N 蛋白虽不能诱导中和抗体，但其抗原表位可刺激机体产生非中和性抗体和细胞免疫（如 CD4+/CD8+ T 细胞应答），在病毒清除和感染后期免疫中发挥辅助作用。
• 病毒组装与出芽：
  N 蛋白通过 C 端结构域与基质蛋白（M 蛋白）相互作用，将核衣壳锚定至细胞膜内侧，驱动病毒颗粒的组装和出芽释放。

3. 应用价值

• 诊断试剂核心组分：

• 双抗体夹心法检测临床样本中的 N 蛋白抗原（适用于脑组织、唾液等）；

• 间接法检测血清中抗 N 蛋白抗体（用于流行病学调查或疫苗株免疫效果评估）。

• 实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）：检测 N 基因保守区域，是狂犬病早期诊断（尤其是唾液、脑脊液样本）的敏感方法。

• ELISA 检测抗原 / 抗体：

• 病毒分型与进化研究：
  N 基因序列高度保守，但不同基因型（如基因 1 型 - 7 型）或毒株间存在特征性突变位点，可用于病毒溯源和流行株监测（如区分犬源毒株与蝙蝠源毒株）。
• 新型疫苗佐剂或载体：
  N 蛋白的免疫原性虽不足以诱导中和抗体，但其与 G 蛋白联合使用时可增强整体免疫应答（如通过激活 T 细胞辅助 B 细胞产生抗体），因此可作为疫苗的复合抗原成分。

三、G 蛋白与 N 蛋白的协同作用

1. 感染周期中的分工：

• G 蛋白：负责病毒与宿主细胞的初始接触、吸附和膜融合，是感染的 “门户钥匙”。

• N 蛋白：保护病毒基因组，调控转录 / 复制，并参与病毒颗粒的组装，是感染的 “核心执行者”。

2. 免疫应答的互补性：

• G 蛋白诱导的中和抗体提供即时保护性免疫，是暴露前 / 后预防的关键；

• N 蛋白诱导的细胞免疫和非中和抗体参与病毒清除和长期免疫记忆，辅助机体彻底清除感染细胞。