腺病毒( adenovirus )的病毒蛋白中,何者具有細胞轉型( transformation )的能力?
詳細解析
本題觀念:
本題聚焦於adenovirus(腺病毒)早期基因產物中,哪一個蛋白具有細胞轉型(cellular transformation)能力。腺病毒早期基因主要分為E1A、E1B、E2、E3、E4等區域,其中E1A是第一個被轉錄的早期基因區域,編碼的蛋白質在病毒增殖及誘導細胞轉型中扮演關鍵角色。
選項分析
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選項A E1A
E1A為adenovirus首個早期基因區域,編碼的兩種主要蛋白(289和243胺基酸長度)可結合細胞調控蛋白(如pRb、p107、p300等),解除對E2F的抑制,促進細胞進入S期,並可與ras等細胞原癌基因協同誘導細胞轉型,證實具有強烈的transforming activity(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。 -
選項B E2
E2區域主要產生與病毒DNA複製有關的蛋白,如DNA-binding protein、DNA polymerase、preterminal protein等,而不具備誘導細胞轉型的功能。 -
選項C fiber protein
Fiber protein屬於腺病毒衣殼結構蛋白,負責與宿主細胞受體(如CAR)結合,介導病毒吸附與進入,不參與細胞轉型。 -
選項D core protein
Core protein(如protein VII、protein V等)是包覆病毒基因組的內殼蛋白,負責維持病毒基因組結構,與細胞轉型無關。
答案解析
腺病毒誘導細胞轉型的關鍵在於其早期基因產物E1A。E1A蛋白可結合並拮抗細胞週期調控蛋白(尤其是Rb家族成員),釋放E2F轉錄因子的活性,使細胞不受限制地進入S期,並且協同其他oncogene(如Ras)產生致瘤轉型效應。其他選項所列之E2、fiber或core蛋白,皆僅與病毒複製或結構有關,缺乏transforming activity,因此正確答案為選項A E1A(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。
核心知識點
- 腺病毒早期基因區域:E1A、E1B、E2、E3、E4
- E1A蛋白的主要功能:
• 結合pRb、p107、p300等細胞調控蛋白,解除對E2F的抑制
• 啟動細胞週期進入S期
• 與ras等原癌基因協同,誘導細胞focus formation及anchorage-independent growth - E2區域蛋白質:DNA-binding protein、DNA polymerase、preterminal protein
- 結構蛋白:fiber protein(宿主受體結合)、core protein(基因組封裝)
掌握adenovirus的基因表現時序與各區域蛋白功能,是理解病毒致瘤機制與細胞轉型的基礎。
臨床重要性
雖然adenovirus本身不常直接致人類腫瘤,但其E1A蛋白與細胞週期調控機制的交互作用,提供了研究腫瘤抑制基因(如Rb)與細胞轉型之分子機制的重要模型,也間接推動癌症生物學與基因治療載體開發的進展。