病毒正二十面体对称结构：病毒学常见概念 I

我对病毒学的喜爱，受先生影响。虽拜先生门下，但这些年与先生相处时间并不多。有时匆匆见一面，先生无意间提及的一个病毒学概念，我都会花不少时间去查阅资料，以加深印象。正如今天我要谈的病毒正二十面体对称结构，大概是8年前无意间听先生提及的。

正如我在简书的前文《病毒的形态是啥样子？》中提到的，“微观的病毒世界形态各异、光怪陆离”。而病毒的正二十面体对称结构是占比最高的结构，具有这种结构的病毒，典型的有细小病毒、圆环病毒、星状病毒、杯状病毒、小RNA病毒等等；而看似不是正二十面体对称，但实际却是的病毒有腺病毒、非洲猪瘟病毒、黄病毒、疱疹病毒等等。

正二十面体对称结构，有些人会误认为是正二十面体。实际上，“正二十面体对称结构”和“正二十面体”是不同概念。我们只能说病毒是正二十面体对称，而不能说是正二十面体。我认为，“正二十面体对称”概念的提出，可能也仅仅是将病毒的空间结构模型化而已。

空间几何里，正二十面体有12个顶点，每个顶点有五个平面汇集而成，而每个平面又有多个（或一个）亚单位构成，我们认为有几个亚单位，病毒的T值就是几。这样就引出了一个非常重要的概念，即T值，T就是triangulation，病毒结构越复杂，T值越大，病毒看起来就越像一个球形。例如，圆环病毒的T值仅为1，而疱疹病毒的T值为16。病毒蛋白的亚单位个数 = T值×60，例如圆环病毒的衣壳亚单位个数为1×60 = 60；口蹄病病毒的衣壳亚单位个数为3×60 = 180。这里还有一个概念，就是假T值，例如口蹄疫病毒，因为虽然口蹄疫病毒的T值是3，但这个3是由VP1, VP2和VP3三个不同的蛋白构成的，因此称之为假T值。

以上提及到比较简单的病毒，如细小病毒、圆环病毒、星状病毒、杯状病毒，其本身看起来就是一个正二十面体对称结构。但是复杂一些的正二十面体对称结构病毒，最外层实际上包裹着脂质囊膜（如黄病毒、非洲猪瘟病毒、疱疹病毒等）或是由多个正二十面体层组成（如呼肠孤病毒）。

病毒经过若干年的进化，一定是朝着结构更稳定的方向进化。正二十面体对称结构恰好是结构学比较稳定的一种形态，这种形态能够更好地保护核酸基因组。当然了，另一大类病毒结构，即螺旋对称结构，也有类似作用，我们以后找机会讨论。

我不是杰出的病毒学家，也没发表过惊艳的病毒学论文。但，这并不代表我不热爱病毒学。2020-03-26

F. Liu