80年代末，美国《变形金刚》动画片引入国内，那时对霸天虎的金刚合体“大力神”喜爱无比。大力神由铲土机、清扫机、推土机、吊钩、拖斗和搅拌机组装而成，合体之时坚实有力、节奏铿锵、掷地有声。现在看来，其与噬菌体的装配有异曲同工之妙。
病毒在细胞内经历了基因组复制、蛋白表达之后，就会自行装配。微观世界的病毒粒子光怪陆离、结构不一，每一类病毒都有其特殊的装配方式。然而，关于病毒装配领域的研究工作，一直比较冷门，受制于科技水平，若要动态地实时观察病毒组装，现在依然很难实现。因此很多病毒组装方面的研究，目前几乎仍是空白，即便有研究，或者能够绘制出整个病毒组装的过程，我个人认为可能也只是五分真五分假。
病毒例子的组装受各种因素影响，尤其是各种调控信号的影响。我过去一直在想，为什么病毒感染细胞后、解体、复制、包装、成熟，这一整套过程都是那么严丝合缝、紧密有序地完成，为什么多余的宿主元件（核酸、蛋白、脂类等）不能包装进入病毒，又或者为什么病毒的互补基因组（anti-genome）不能包装进入病毒颗粒。例如，麻疹病毒是单股负链的RNA病毒，病毒感染细胞后，理论上基因组复制成反义基因组，后者又复制成前者，两者在细胞内的丰度应该差不多，但为什么只有负链基因组（而不是正链反义基因组）包装进入病毒？是不是负链基因组有特殊的信号序列决定着病毒的包装？如果有的话，道理也讲不通，因为麻疹病毒基因组是被N蛋白以六碱基原则牢牢地绑定住了，势必影响信号序列的功能。十分渴望同行为我解答该问题，即为什么反义基因组不参与包装。
还有一个我比较困惑的问题，那就是分节段病毒的包装，例如流感病毒、布尼亚病毒、呼长孤病毒。这些病毒的基因组都是分节段的，病毒包装过程中如何保证每条基因组都能够被包装进入病毒粒子。以三节段基因组的布尼亚病毒为例，如果基因组只有两个节段被包装，能否形成病毒颗粒？但有一点可以肯定，即使可以形成颗粒，那么病毒也是复制缺陷型的。
还有一个有意思的现象，那就是“空心包装”（我自拟的名字）现象。我前两天读了一篇关于塞尼卡病毒结构生物学的论文。塞尼卡病毒属于小RNA病毒科，和口蹄疫病毒很像。论文的作者提及到，他们发现细胞内会有10%的病毒内部不含有基因组，也就是所谓的病毒样颗粒（VLP），或者说病毒包装的时候未将基因组包封入内，而直接形成了一个完整的蛋白外壳。作者在文章中说，这种“空心包装”现象的机制未知。我用通俗易懂的话概括一下吧：病毒的包装虽然看似紧密有序，但也有失手的时候。
最后我想讨论一下，病毒的成熟。病毒成熟的方式有几种，常见的有细胞裂解、胞吐、出芽。某些病毒通过细胞裂解方式最终释放，例如口蹄疫病毒等，细胞破裂了，病毒随即释放去寻找新的宿主。还有一些病毒通过胞吐的方式释放，例如黄病毒，包装成熟的病毒例子位于高尔基体小囊泡内，小囊泡膜与细胞膜融合后，病毒粒子释放至胞外。这种胞吐现象有点像出芽生殖，但二者不一样。那么，出芽释放也是病毒成熟的一种常见方式，例如副粘病毒，细胞像吐泡泡的泡泡机一样，将病毒“吐”出胞外（但不是胞吐，一定注意）。出芽生殖的病毒，其外膜来自于细胞膜；而胞吐生殖的病毒，病毒外膜却不是细胞膜。
简单讨论一下，也就这么多。但实际上，病毒包装成熟的机制十分深奥，涉及到非常复杂的生化反应，很多包装机制至今仍未彻底阐明。如果谁能解释我在本文中的种种疑惑，请不吝赐教。2020-04-01
F. Liu
