同義名：嵌杯樣病毒科，杯樣病毒科杯狀病毒曾被列為小RNA病毒科的一個屬——杯狀病毒屬，1981年國際病毒分類委員會考慮到該屬成員與其它大多數小RNA病毒有較大的不同，將其單獨提升為科。杯狀病毒 無囊膜，直徑30～38nm,核衣殼上整齊地排列著32個暗色中空的杯狀結構(科名即 由此而來)，衣殼僅由1種結構蛋白組成。這些特點明顯不同於體積較小，表麵光滑，由3種結構蛋白組成衣殼的小RNA病毒。但二者在形態結構和基因結構等方麵也有許多相似之處，主要表現為都無囊膜，核衣殼呈二十麵體對稱，基因組均為單股正鏈RNA ，5’末端結合有VPg蛋白等。此外，杯狀病毒的基因組中也發現了類似於小RNA病毒的2C蛋 白、3C蛋白和3DRNA依賴性RNA聚合酶等蛋白的基因。 杯狀病毒科下僅有杯狀病毒屬(Calicivirus)1個屬，其肯定成員有豬水皰疹病毒(VESV)、貓杯狀病毒(FCV)、聖米吉爾海獅病毒(SMSV)、犬杯狀病毒(Caninecaliciv irus,CaCV)、兔出血症病毒(RHDV)、人 戊型肝炎病毒(HEV)和人杯狀病毒(Humancalicivirus,HuCV)。此 外，在多種動物如牛、貂、豬、海象、海豚、狗、兔、雞、爬行動物 、兩棲動物和昆蟲中還發現了多種具有典型杯狀病毒形態的病毒粒子，但大多未被全麵鑒定，隻能把它 們作為杯狀病毒科的可能成員。杯狀病毒科的哺乳動物病毒成員見表17-1。人杯狀病毒是人類流行性急性胃腸炎的病原之一，其中以諾沃克病毒(Norwalkvirus,NV) 發現 得最早，研究得也比較清楚。近年來又發現了許多與諾沃克病毒相關病毒，如雪山因子(Sno wmountainagent)、夏威夷病毒(Hawaiivirus)、多倫多病毒(Torontovirus)、沙原 病毒(DesertShieldvirus)、陶頓病毒(Tautonvirus)和南安普頓病毒(Southamptonviru s)等，這些病毒雖然的基 因序列上具有一定差別，但免疫沉澱試驗顯示，它們具有相同的抗原位點。戊型肝炎病毒(H umanhepatitisEvirus,HEV)更是人類的重要病原，引起人的急性肝炎。
1.杯狀病毒的形態
典型的杯狀病毒呈球形或近球形，直徑30～38nm，無囊膜，核衣殼呈二十麵體對 稱，由32個杯狀結構按T=3的對稱方式整齊地鑲嵌在衣殼上。但RH DV、NV、HEV的衣殼上的這種杯狀結構並不典型。病毒在胞漿內合成和成熟，有時呈晶格狀排列。 表17-1 杯狀病毒科的哺乳動物病毒成員病毒血清型 自然宿主 感染類型 肯定成員 豬水皰疹病毒(VESV) 13 豬、海獅 水皰疹 聖米吉爾 海獅病毒(SMSV) 16或更多海獅等水生動物、豬 水皰疹 貓杯狀病毒(FCV ) 1(相關株很多) 貓、獵豹、狗呼吸道、口腔感染 犬杯狀病毒(CaCV) 2? 犬 腸炎(腹瀉)水皰疹 兔出血症病毒(RHDV) 1 兔出血症 人杯狀病毒(HuCV) 5 人 胃腸炎 戊型肝炎病毒(HEV) 1 人 急性肝炎 可能成員 豬腸道杯狀病毒(PoCV) ? 豬 胃腸炎( 腹瀉、厭食) 歐洲棕兔綜合征病毒(EBHSV) 1 野兔 急性壞死性肝炎 雞杯狀病毒(FCVV) ? 雞 矮小症 牛杯狀病毒(BoCV) ? 牛 胃腸炎(腹瀉、厭食) 貂杯狀病毒(MCV) ? 貂 呼吸道感染 (出血性肺炎) 靈長類杯狀病毒(PCV) ? 靈長類 水皰疹
2.杯狀病毒的理化特性 杯狀病毒的分子量大約為15×１０６,S２０w=170～187。氯化銫中 的浮密度為133～139g/cm３，甘油酒石酸鉀中的浮密度為129g/cm３。對乙醚、氯仿和溫和性去垢劑不敏感。3～5的pH可將其滅活。高濃度的Mg++能夠加快熱對杯狀病毒的滅活。胰酶作用可滅活某些杯狀病毒，而對另一些病毒則加速其複製。有一些杯狀病毒易被凍融所滅活。
3.杯狀病毒的基因組結構 杯狀病毒核酸為單股、正鏈線性RNA(ssRNA)，長74～77kb，分子量為26～2 8×10６，它既可以作 為mRNA，直接翻譯病毒蛋白，又可作為負股RNA的模板，進行複製。目前已完成了FCV、RHDV 、HEV、NV、SHV等幾種 主要杯狀病毒的基因組序列測定，病毒含有7437個(RHDV)至7696個(SHV)核苷酸，其它杯狀病毒如EBHSV、SMSV等基因組的部分序列也已測定。杯狀病毒基因組RNA的3’末端為poly(A)結構，5’末端無帽 結構，而與一個小分子量的蛋白(VPg)共價連接，唯HEV例外，其5’端沒有VPg，而仍為帽結 構(圖17-1)。 [HT5”SS]圖17-1 幾種主要杯狀病毒的基因組結構各種杯狀病毒的基因組結構相似，圖17-1所示為FCV、RHDV、NV、SHV、HEV等的基因 組結構。基因組中包含有2～4個開放閱讀框架(ORF)：FCV和NV3’端的ORF稱ORF1， 長約55kb，占基因組全長的80%，編碼非結構蛋白前體，中間的ORF，稱ORF2，編碼衣殼蛋 白 ，3’末端ORF(ORF3)很短，推測其編碼一個小蛋白。分析南安普頓病毒(SHV)的核苷酸序列 ，還發現了另外一個小的ORF( ORF4)，它重疊於ORF2和ORF3之間，可編碼110個氨基酸殘基的蛋白質，功能不明。RHDV、EB HS V與FCV、NV略有不同，隻含有兩個ORF，它們的非結構蛋白和衣殼蛋白由同一個ORF(ORF1，O RF2)編碼。HEV的基因組中，相當於FCVORF3的位置沒有獨立的ORF，但另有一個ORF，重疊 於ORF1和ORF2，也稱為ORF3，它編碼的蛋白截然不同於FCVORF3的基因產物，另外，HEV的O RF1中還缺乏3C樣蛋白(見下)的編碼區。杯狀病毒粒子中還含有豐富的亞基因組mRNA ，其大小為22～24kb，它與基因組RNA具有相同的3’末端，向5’末端延伸至ORF2，與 衣殼蛋白基因相對應。 盡管幾種主要的杯狀病毒的核苷酸序列已經清楚，但尚未將編碼VPg的基因定位。
4.杯狀病毒的蛋白 杯狀病毒的衣殼由180個單一結構蛋白的單體組成，單體的分子量為59～65kDa。 衣殼蛋白能夠自我裝配成病毒粒子。不同杯狀病毒衣殼蛋白之間的同源性很高，特別是N端 和C端，並且都含有一 個大約250個氨基酸的保守區，類似的保守區也存在於小RNA病毒的VP3蛋白。在不同病毒間存在這一高度保守的氨基酸序列，說明該區域 在病毒的複製和/或裝配中具有重要作用。衣殼蛋白的產生有兩種方式，以亞基因組mRNA直 接翻譯為主，也可由基因組RNA翻譯產生 的前體蛋白經加工產生。不同杯狀病毒衣殼蛋白的N端和C 端的同源性很高，而中間部分的變異較大。根據基因組的核苷酸序列推測，杯狀病毒的非結構蛋白有三種，均由一個前體蛋白經蛋白酶水解產生，因為它們的 氨基酸組成分別與小RNA病毒的2C蛋白、3C蛋白、3D蛋白等有很高的同源性，故將其分別稱 為2C樣蛋白、3C樣蛋和3D樣蛋白。2C樣蛋白是一種螺旋酶，與RNA複製有關；3C樣蛋白具有 胱氨酸蛋白酶活性，與病毒蛋白的翻譯後加工有關；3D樣蛋白是一種RNA依賴的RNA聚合酶。VPg蛋白的分子量為10～15kDa，共價連接於基因組RNA的5’末端，它比小RNA病毒的 VPg分子量大，而且為杯狀病毒的感染所必需。
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