80年代末，美國(guó)《變形金剛》動(dòng)畫片引入國(guó)內(nèi)，那時(shí)對(duì)霸天虎的金剛合體“大力神”喜愛(ài)無(wú)比。大力神由鏟土機(jī)、清掃機(jī)、推土機(jī)、吊鉤、拖斗和攪拌機(jī)組裝而成，合體之時(shí)堅(jiān)實(shí)有力、節(jié)奏鏗鏘、擲地有聲。現(xiàn)在看來(lái)，其與噬菌體的裝配有異曲同工之妙。

病毒在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)歷了基因組復(fù)制、蛋白表達(dá)之后，就會(huì)自行裝配。微觀世界的病毒粒子光怪陸離、結(jié)構(gòu)不一，每一類病毒都有其特殊的裝配方式。然而，關(guān)于病毒裝配領(lǐng)域的研究工作，一直比較冷門，受制于科技水平，若要?jiǎng)討B(tài)地實(shí)時(shí)觀察病毒組裝，現(xiàn)在依然很難實(shí)現(xiàn)。因此很多病毒組裝方面的研究，目前幾乎仍是空白，即便有研究，或者能夠繪制出整個(gè)病毒組裝的過(guò)程，我個(gè)人認(rèn)為可能也只是五分真五分假。

病毒例子的組裝受各種因素影響，尤其是各種調(diào)控信號(hào)的影響。我過(guò)去一直在想，為什么病毒感染細(xì)胞后、解體、復(fù)制、包裝、成熟，這一整套過(guò)程都是那么嚴(yán)絲合縫、緊密有序地完成，為什么多余的宿主元件（核酸、蛋白、脂類等）不能包裝進(jìn)入病毒，又或者為什么病毒的互補(bǔ)基因組（anti-genome）不能包裝進(jìn)入病毒顆粒。例如，麻疹病毒是單股負(fù)鏈的RNA病毒，病毒感染細(xì)胞后，理論上基因組復(fù)制成反義基因組，后者又復(fù)制成前者，兩者在細(xì)胞內(nèi)的豐度應(yīng)該差不多，但為什么只有負(fù)鏈基因組（而不是正鏈反義基因組）包裝進(jìn)入病毒？是不是負(fù)鏈基因組有特殊的信號(hào)序列決定著病毒的包裝？如果有的話，道理也講不通，因?yàn)槁檎畈《净蚪M是被N蛋白以六堿基原則牢牢地綁定住了，勢(shì)必影響信號(hào)序列的功能。十分渴望同行為我解答該問(wèn)題，即為什么反義基因組不參與包裝。

還有一個(gè)我比較困惑的問(wèn)題，那就是分節(jié)段病毒的包裝，例如流感病毒、布尼亞病毒、呼長(zhǎng)孤病毒。這些病毒的基因組都是分節(jié)段的，病毒包裝過(guò)程中如何保證每條基因組都能夠被包裝進(jìn)入病毒粒子。以三節(jié)段基因組的布尼亞病毒為例，如果基因組只有兩個(gè)節(jié)段被包裝，能否形成病毒顆粒？但有一點(diǎn)可以肯定，即使可以形成顆粒，那么病毒也是復(fù)制缺陷型的。

還有一個(gè)有意思的現(xiàn)象，那就是“空心包裝”（我自擬的名字）現(xiàn)象。我前兩天讀了一篇關(guān)于塞尼卡病毒結(jié)構(gòu)生物學(xué)的論文。塞尼卡病毒屬于小RNA病毒科，和口蹄疫病毒很像。論文的作者提及到，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)會(huì)有10%的病毒內(nèi)部不含有基因組，也就是所謂的病毒樣顆粒（VLP），或者說(shuō)病毒包裝的時(shí)候未將基因組包封入內(nèi)，而直接形成了一個(gè)完整的蛋白外殼。作者在文章中說(shuō)，這種“空心包裝”現(xiàn)象的機(jī)制未知。我用通俗易懂的話概括一下吧：病毒的包裝雖然看似緊密有序，但也有失手的時(shí)候。

最后我想討論一下，病毒的成熟。病毒成熟的方式有幾種，常見(jiàn)的有細(xì)胞裂解、胞吐、出芽。某些病毒通過(guò)細(xì)胞裂解方式最終釋放，例如口蹄疫病毒等，細(xì)胞破裂了，病毒隨即釋放去尋找新的宿主。還有一些病毒通過(guò)胞吐的方式釋放，例如黃病毒，包裝成熟的病毒例子位于高爾基體小囊泡內(nèi)，小囊泡膜與細(xì)胞膜融合后，病毒粒子釋放至胞外。這種胞吐現(xiàn)象有點(diǎn)像出芽生殖，但二者不一樣。那么，出芽釋放也是病毒成熟的一種常見(jiàn)方式，例如副粘病毒，細(xì)胞像吐泡泡的泡泡機(jī)一樣，將病毒“吐”出胞外（但不是胞吐，一定注意）。出芽生殖的病毒，其外膜來(lái)自于細(xì)胞膜；而胞吐生殖的病毒，病毒外膜卻不是細(xì)胞膜。

簡(jiǎn)單討論一下，也就這么多。但實(shí)際上，病毒包裝成熟的機(jī)制十分深?yuàn)W，涉及到非常復(fù)雜的生化反應(yīng)，很多包裝機(jī)制至今仍未徹底闡明。如果誰(shuí)能解釋我在本文中的種種疑惑，請(qǐng)不吝賜教。2020-04-01

F. Liu