4．蛋白质合成甲病毒感染细胞后，49S的基因组RNA即作为mRNA，首先翻译出一个多聚蛋白前体，这一多聚蛋白被逐级酶解成4种非结构蛋白，即nsP1,nsP2,nsP3和nsP4，它们在基因组上的顺序为NnsP1nsP2nsP3nsP4C。nsP1可能参与病毒RNA帽结构的形成以及起始负链RNA合成，nsP2既是非结构蛋白前体的蛋白酶，可能也是病毒RNA复制所需的螺旋酶，nsP3也是RNA复制所需要的，nsP4被认为是病毒RNA聚合酶。这4种蛋白质构成了病毒复制酶/转录酶系统，这对合成病毒基因组的负链拷贝和从负链转录病毒结构蛋白mRNA是非常必要的。风疹病毒非结构蛋白加工的细节尚不清楚，但该病毒的非结构蛋白前体同样有一些与甲病毒类似的具有螺旋酶、复制酶和蛋白酶功能的核心肽段，然而这些核心肽段在风疹病毒基因组上的排列顺序不同于它们在甲病毒基因组上的排列顺序。病毒结构蛋白是由基因组负链转录的mRNA翻译的,所以也叫晚期蛋白。甲病毒结构蛋白mRNA长约4100nt，是亚基因组RNA，具有5端帽结构和3端Poly(A)尾，沉降系数26S，所以通常称为26SRNA。其长度变化反映出各病毒成员基因组3端非编码区长度的不同。在感染细胞中，26SRNA浓度很高，翻译效率也很高。与49SRNA一样，26SRNA先翻译出一个多聚蛋白前体，这一前体在刚合成时就立即被酶解，首先产生核心C蛋白。研究表明这一酶解是由C蛋白自身催化的，因为它含有丝氨酸蛋白酶的活性位点。C蛋白产生后，余下的蛋白前体在蛋白酶作用下裂解成3种糖蛋白(E1、E2和E3)和另一种6K的蛋白质。这些蛋白质在基因组上的顺序为NCE3E26KE1C。C蛋白形成后很快(5～7分钟)就与病毒基因组RNA相结合，包装成核衣壳。C蛋白的N端一半与基因组RNA相结合。C端一半参与核衣壳的形成，在病毒释放过程中与糖蛋白间相互作用，此外还有自身蛋白酶活性。某些甲病毒如SFV有E3，其E2较小。大部分甲病毒的E2较大，因为E3成为E2的一部分，并没有被加工切割。E2和E1形成功能性异二聚体，构成了病毒囊膜的纤突，E2的膜内区与核衣壳相结合，其膜外区带有甲病毒主要中和性抗原位点。E1也有一个中和性抗原位点，其保守区有细胞融合特性，可吸附红细胞，但E1和E2的抗体都能阻断血凝反应。6K蛋白位于E2和E1之间，是一个内部的信号序列，可使E1进入内质网。E1与E2在进入时就被糖基化，然后通过高尔基体搬运到胞浆膜。动脉炎病毒的结构蛋白是由6种亚基因组mRNA翻译的，详见后述。
5.病毒复制 目前对披膜病毒复制的认识都基于对二种关系很近的甲病毒——辛德毕斯病毒(SINV)和SFV在哺乳动物细胞中增殖的研究结果。披膜病毒的复制周期起始于病毒与易感细胞的结合，终止于新病毒从细胞膜释放出来，该病毒的复制在胞浆中进行。在细胞中，病毒特异的生物学活动主要分三个阶段:①病毒基因组的复制；②病毒结构蛋白的合成与成熟；③病毒粒子装配。披膜病毒与细胞的结合是受体介导的，但目前尚未分离鉴定出这一特异受体。病毒与细胞的结合依赖于环境的pH值和离子强度(较低的pH值和离子强度能促进病毒与细胞结合)，或许更依赖于病毒与细胞间相对的电荷状态。病毒靠其囊膜表面的纤突与细胞结合，随后通过细胞胞饮进入胞浆，在胞浆中被包裹形成酸性吞噬小体(endosome)。在低pH环境中，病毒囊膜与吞噬小体膜融合，从而导致病毒糖蛋白的构象改变，核衣壳随后进入胞浆，并脱壳和释放出基因组RNA。这就是甲病毒进入细胞的“吸附胞饮”(adsorptiveendocytosis)机制。此外可能还存在其它进入细胞的机制,特别是在节肢昆虫细胞中，形成这种酸性吞噬小体似乎并非甲病毒感染所必需。病毒进入细胞约1小时后，脱衣壳的病毒RNA即作为mRNA合成4种非结构蛋白，以起始病毒的复制。在复制过程中，基因组5和3端非编码区以及26SRNA启动子上游均存在一些顺式调控元件，用于调控负链和正链RNA的合成。在感染细胞中，存在49S和26S二种正链RNA。49SRNA既是基因组RNA，又是非结构蛋白的mRNA，26SRNA是结构蛋白mRNA，它们均由全长负链拷贝转录而来。全长负链RNA的合成是病毒基因组RNA复制的开始，感染后1小时即可发生。感染后约3小时，49S和26SRNA开始合成。新合成的49SRNA有3种归宿:①作为mRNA与细胞中的核糖体结合，从而合成病毒的非结构蛋白；②作为模板，继续复制全长负链拷贝；③与核心蛋白结合，包装成核衣壳。在病毒RNA合成的整个过程中，负链只占整个RNA合成量的10%，感染后5～6小时，负链合成即关闭，而正链的合成可在稳定的速率下继续数小时。在感染早期，26SRNA量相对较多，到了后期49SRNA则相对占优势。但在整个感染周期中，26SRNA占绝对优势，其与49SRNA的克分子比为3∶1。49SRNA还要包装成核衣壳，这样在翻译过程中，26SRNA与核糖体形成的复合物是49SRNA的10倍。所以在感染细胞中容易检测到病毒结构蛋白，而非结构蛋白因合成量太少，加之它合成于感染早期(在细胞蛋白合成终止之前)，故很难检出和分离。感染后2小时，在感染细胞中即能检测到病毒结构蛋白。其中C蛋白产生后，很快与病毒RNA结合，组装成核衣壳。结构性糖蛋白通过信号序列插入到内质网，随后转运到高尔基体和胞浆膜，在转运过程中被糖基化和酯酰化，成为一种穿膜蛋白，最后与核衣壳包装成病毒粒子，由细胞表面出芽释放。病毒感染可造成脊椎动物宿主细胞的蛋白质合成终止，从而导致细胞死亡(溶细胞性感染)。但病毒感染并不造成蚊细胞蛋白质合成的终止，因而蚊细胞免于死亡(非溶细胞性感染)，病毒则形成持续性感染而长期生存。病毒在蚊细胞中的装配似乎与在脊椎动物细胞中的不同。根据宿主细胞和传代条件的不同，披膜病毒在高浓度传代过程中可出现缺失干扰颗粒(DI颗粒)，在DI颗粒中病毒RNA也是缺失的，大约只有正常RNA一半，甚至1/5，这叫缺失RNA。缺失RNA常保留病毒复制与包装的识别序列。
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